引論:我們?yōu)槟砹?3篇基坑變形監(jiān)測范文,供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫作時的寶貴資源,期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感,讓您的文章更具深度。
篇1
1監(jiān)測的目的及監(jiān)測項目
進行基坑支護安全監(jiān)測的目的是了解基坑支護結構的位移變形情況,對基坑開挖過程進行動態(tài)監(jiān)測,在預知可能出現(xiàn)危險的情況下及時報警,以便采取相應的應急措施,使基坑施工最大可能地處于安全經(jīng)濟的情況下順利進行。
監(jiān)測數(shù)據(jù)是判斷基坑是否安全,對周邊的環(huán)境是否造成很大影響,是否需要采取緊急措施得重要依據(jù),因此,進行基坑安全監(jiān)測十分的必要。
基坑監(jiān)測主要項目包括:支護結構水平位移、垂直位移,周圍建筑物、地下管線變形,地下水位監(jiān)測。
2變形監(jiān)測點的布置
變形觀測點的點位,應根據(jù)工程規(guī)模、基坑深度、支護結構和支護設計要求合理布設。普通建筑基坑,變形觀測點點位宜布設在基坑的頂部周邊,點位間距以10~20米為宜;較高安全監(jiān)測要求的基坑,變形觀測點點位宜布設在基坑側壁的頂部和中部;變形比較敏感的部位。如下圖1:基坑監(jiān)測點布置圖。
3監(jiān)測方法、頻率及監(jiān)測預警值
3.1監(jiān)測方法
水平位移監(jiān)測可采用視準線法、測小角法、極坐標法、交會法、方向線偏移法等;垂直位移監(jiān)測可采用水準測量方法、電磁波三角高程測量方法等。在滿足精度要求的前提下,盡量使用簡單實用經(jīng)濟的方法。
觀測時盡量選擇基本相同的環(huán)境時段進行,并對儀器進行了溫度和氣壓改正,每次監(jiān)測時做到固定測站點、固定監(jiān)測點、固定監(jiān)測線路、固定儀器、固定人員和固定觀測方法,并做好記錄。
3.2監(jiān)測頻率
基坑變形監(jiān)測的頻率應綜合考慮基坑類別、基坑及地下工程的不同施工階段以及周邊環(huán)境、自然條件的變化和當?shù)亟?jīng)驗而確定。當監(jiān)測值相對穩(wěn)定時,可適當降低監(jiān)測頻率。
當出現(xiàn)下列情況之一時,應提高監(jiān)測頻率:(1)監(jiān)測數(shù)據(jù)達到預警值;(2)監(jiān)測數(shù)據(jù)變化較大或者速率加快;(3)存在勘察未發(fā)現(xiàn)的不良地質(zhì);(4)超深、超長開挖或未及時加撐等違反設計工況施工;(5)基坑及周邊大量積水、長時間連續(xù)降雨、市政管道出現(xiàn)泄漏;(6)基坑附近地面荷載突然增大或超過設計限值;(7)支護結構出現(xiàn)裂縫;(8)周邊地面突發(fā)較大沉降或出現(xiàn)嚴重開裂;(9)臨近建筑突發(fā)較大沉降、不均勻沉降或出現(xiàn)嚴重開裂;(10)基坑底部、側壁出現(xiàn)管涌、滲漏或流沙等現(xiàn)象。
3.3監(jiān)測預警值
首先依據(jù)國家及地方相關規(guī)范規(guī)定確定基坑和側壁安全等級,根據(jù)工程地質(zhì)勘查報告給定的巖性指標,基坑設計的技術參數(shù),然后確定基坑監(jiān)測預警值。預警值應包括累計變形值及其變化速率。根據(jù)深圳市大型基坑工程實際建立的地區(qū)經(jīng)驗,可以作為類似工程的參考。①:支護結構水平位移:對于排樁錨桿支護體系,累計水平位移不得超過開挖深度的5%,連續(xù)3 d水平位移速率不得超過 5 mm/d;對于土釘支護體系,累計水平位移不得超過開挖深度的3%,連續(xù) 3 d 水位移速率不得超過3mm/d。②:鄰域內(nèi)建筑物沉降:累計沉降不得超過建筑
物寬度的 1%,連續(xù)3 d 沉降速率不得超過 2mm/d,差 異沉降不得超過 1/1500。
4監(jiān)測數(shù)據(jù)處理和監(jiān)測結果過程曲線
4.1監(jiān)測數(shù)據(jù)處理
對變形監(jiān)測的各項原始記錄,應當天整理、檢查。經(jīng)平差改正計算、檢核計算的各點的平面坐標和高程,與前次觀測數(shù)據(jù)比較以獲得各監(jiān)測點位移變化量,并對觀測值、坐標和高程值、位移變化量進行精讀評定。最后形成數(shù)據(jù)表格。具體表格形式見下表1至下表2。
表1中結果顯示,水平位移最大點為S54, 其累積總位移量為3.6mm;表2中結果顯示,沉降量最大點為C60,其累計沉降量為0.6mm;以上監(jiān)測成果表顯示每次監(jiān)測后的變形量、變形速率、累計變形量,能夠有效的掌握基坑支護結構的穩(wěn)定性。
4.2監(jiān)測結果過程曲線圖
變形監(jiān)測曲線圖能簡單、直觀、準確地反映監(jiān)測成果,以便很好地為決策者服務。根據(jù)監(jiān)測實測結果,可繪出各觀測點的水平位移及沉降位移隨時間變化的關系曲線圖,如圖下圖2所示。
從基坑支護結構項部《基坑監(jiān)測點水平位移量一時間曲線圖》顯示,在基坑開挖支護和基礎施工階段,隨著基坑內(nèi)土體的卸載,位移曲線變化較陡,說明基坑變形量逐漸增大,支護結構應采取處理措施。隨著工程施工進度的增加,位移曲線變形量趨于平滑,說明基坑支護結構趨于穩(wěn)定。
從基坑支護結構項部《基坑監(jiān)測點沉降量一時間曲線圖》可看出,各監(jiān)測點在基坑施工以及基礎施工階段,沉降趨勢曲線較陡,變形量較大,隨著基礎工程的施工,沉降曲線圖逐漸趨于平緩,支護結構頂部趨于穩(wěn)定。
5監(jiān)測成果的提交及信息反饋
基坑監(jiān)測過程中,應每監(jiān)測一次,及時提供當次監(jiān)測報告;應根據(jù)施工進度及提供階段性監(jiān)測成果報告,工程結束時提供完整的監(jiān)測總結報告。監(jiān)測報告的內(nèi)容應包括:工程概況,監(jiān)測項目和各監(jiān)測點的平面位置布置圖,采用的儀器設備和監(jiān)測方法,監(jiān)測數(shù)據(jù)處理方法、監(jiān)測結果成果表及監(jiān)測結果過程曲線,監(jiān)測結果分析等內(nèi)容。
將觀測累計值與預警值進行比較,若累計值小于預警值,則是安全的;累計值大于預警值,則可能有安全問題,發(fā)現(xiàn)變形異常或出現(xiàn)突變,應立即核實測量數(shù)據(jù),確認正確無誤后立即電話通知建設單位或監(jiān)理方,以便尋找原因,及時消除安全隱患。
6結語
基坑支護結構觀測的內(nèi)容比較多,涉及范圍較廣。本文介紹的基坑支護位移觀測流程以及數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)的處理,來源于我對變形監(jiān)測的一點實踐經(jīng)驗積累和看法。希望對廣大的測繪同行,能夠提供有益的借鑒和參考。
參考文獻
篇2
Cao MengchengChe Yonghe
(Shenzhen Water Planning and Design Institute, Shenzhen 518000, China)
Abstract: Monitoring data is an important basis for estimating whether a foundation pit is secure or needs taking emergency measures.During excavation of a foundation pit, earth unloading, unbalanced earth pressure and foundation pit dewatering would lead to deformation of the structures and surface around.This article takes the project of third party deformation monitoring of soft foundation pit in Shajin pumping station for example.The author gives particular presentation on the content of scheme designing, implementation and data analysis on deformation monitoring of soft foundation pit.
keywords:deformation monitoring; Pumping station Soft Foundation Pit
中圖分類號:TN931.3 文獻標識碼:A 文章編號:
引 言
國家發(fā)改委等《關于加強重大工程安全質(zhì)量保障措施的通知》文要求:建設單位應委托獨立的第三方監(jiān)測單位,對工程進展和周邊地質(zhì)變形情況等進行監(jiān)測、分析,并及時采取防范措施。在施工單位自測的基礎上進行第三方監(jiān)測,對施工單位監(jiān)測的內(nèi)容進行檢核和比較,可確保主要監(jiān)控量測數(shù)據(jù)準確可靠,從而保證安全施工。
1 工程概況
沙井泵站基坑位于沙井河與茅洲河交匯處,離河岸距離最近不足10米。基坑支護設計范圍為前池漸變段至出口消力池,平面尺寸L×B=220米×68米,地下深度5.5米~17米。基坑范圍為河道及海陸相堆積、沖擊平原地貌。地表以下1.1~3.6米范圍為松散的素填土和雜填土,填土層以下為淤泥、粉質(zhì)粘土、沙礫為主的海陸交互相堆積層,厚度約為16米。場地地下水類型主要為第四系孔隙潛水,主要含水層為礫砂層。地下水位高程1.2米~2.5米左右,位于填土層,地下水與河道地表水連通性好。
由于基坑開挖土層范圍內(nèi)均為人工填土及淤泥,淤泥開挖時難以自穩(wěn),易出現(xiàn)塌方的現(xiàn)象。基坑采用上部填土層放坡開挖,掛網(wǎng)噴砼護面;下部淤泥層直立開挖,鉆孔樁+預應力錨索(或鋼管支撐)和水泥土擋墻支護,鉆孔樁后利用水泥土擋墻攔淤。基坑開挖期間坑內(nèi)采用管點降水和排水溝明排相結合的降排水方式。基坑開挖深度約10米,為深基坑,基坑位于深厚淤泥層中,根據(jù)破壞后果的嚴重程度以及工程復雜程度,沙井泵站基坑安全等級確定為一級。
2 監(jiān)測方案設計
根據(jù)《建筑基坑工程監(jiān)測技術規(guī)范》要求,一級基坑必須進行監(jiān)測的項目包括①圍護墻(邊坡)頂部水平位移與豎向位移;②深層水平位移;③立柱豎向位移;④支撐內(nèi)力;⑤錨桿內(nèi)力;⑥地下水位;⑦周邊地表豎向位移;⑧周邊建筑的豎向位移、傾斜、水平位移;⑨周邊建筑、地表裂縫;⑩周邊管線變形。由于基坑周邊沒有建構筑物,因此只對基坑相關項目進行監(jiān)測,監(jiān)測項目要求如下:
監(jiān)測項目及要求表 表1
2.1監(jiān)測頻率與周期
基坑圍護結構施工完成后、基坑開始開挖前,各監(jiān)測點獨立測量3次,取其平均值作為監(jiān)測初始值。基坑施工期間,正常情況下每2天監(jiān)測一次,特殊情況下為1次/天。當場地條件變化較大時或其它因素造成監(jiān)測項目的變化速率加大,或監(jiān)測值接近或超過預警值時,應加密觀測,當有危險征兆或出現(xiàn)工程事故時,則進行連續(xù)監(jiān)測。監(jiān)測周期按施工需要監(jiān)測的工期,配合施工進度,從基坑施工開始至基坑回填至設計標高時為止。
圖1 監(jiān)測點分布位置圖
2.2警戒值的確定
每個監(jiān)測項目的警戒值由兩部分控制,即總允許變化量和單位時間內(nèi)允許變化量(允許變化速率)。警戒值的確定遵循以下原則:①滿足現(xiàn)行的相關規(guī)范、規(guī)程的要求;②滿足設計計算的要求;③滿足監(jiān)測對象的安全要求,達到保護的目的;④滿足環(huán)境和施工技術的要求,以實現(xiàn)對環(huán)境的保護;⑤滿足各保護對象的主管部門提出的要求;⑥在保證安全的前提下,綜合考慮工程質(zhì)量和經(jīng)濟等因素。各監(jiān)測項目警戒值如表2所示:
監(jiān)測項目控制值及警戒值表 表2
3 監(jiān)測方案實施
3.1支護結構樁(墻)頂水平位移監(jiān)測
水平位移監(jiān)測總體上遵循基準點~監(jiān)測控制點(工作基點)~水平位移監(jiān)測點的觀測原則。在基坑邊相對穩(wěn)定處布設2~4個監(jiān)測控制點,作為水平位移監(jiān)測工作基點,同時在基坑施工影響范圍外穩(wěn)定的區(qū)域布設2~4個基準點,用以檢核工作基點的穩(wěn)定性。
工作基點采用建墩布設,即在基坑的拐角處(基坑拐角處變形相對較小,一般僅為基坑最大變形的1/10左右)建立工作基點墩。
工作基點的穩(wěn)定性檢查方法主要有前方交會觀測法、后方邊角交會法、導線測量法。在基坑監(jiān)測中,前方交會用于工作基點墩的穩(wěn)定性檢查是一種比較理想的方法。前方交會觀測法時盡量選擇較遠的穩(wěn)固目標作為定向點,測站點與定向點之間的距離要求一般不小于交會邊的長度。觀測點應埋設在適于不同方向觀測的位置。對工作基點墩進行穩(wěn)定性檢查時,在基坑外100~150m埋設2~3個基點,用前方交會法檢查其穩(wěn)定性。
在冠頂梁上埋設工作基點和觀測點時,首先布設工作基點墩,在建立好工作基點敦后,將儀器架設在工作基點墩上,沿基坑邊布設觀測點墩,觀測點位置必須選擇在通視處,要避開基坑邊的安全欄桿,一般情況下,離基坑300mm比較合適,既可避開安全欄桿,又不會影響施工,也便于保護。在基坑支護結構的冠頂梁上布設監(jiān)測點,監(jiān)測點也采用埋設觀測墩的形式, 埋設監(jiān)測點觀測墩的一般方法如下:首先在基坑邊的支護樁冠頂梁上鉆孔,在孔內(nèi)埋設Φ25鋼筋,并澆筑混凝土觀測墩,墩頂部埋設強制對中螺栓和棱鏡整平鋼板。在監(jiān)測過程中,為減少測量誤差,縮短設備的架設、對中時間,提高工作效率,采用的對中螺栓代替普通的棱鏡對中螺栓。
水平位移監(jiān)測主要有以下三種方法:①極坐標法;②小角度法;③視準線法。沙井泵站基坑周邊觀測條件較好,采用SOKKIA NET05自動全站儀按極坐標法測量,并根據(jù)測量數(shù)據(jù)形成水平位移曲線圖直觀反映位移變化。
圖2 邊坡水平位移曲線圖
3.2支護結構變形
支護結構變形采用測斜儀在預埋的測斜管中進行測試。測斜孔布設位置按布設在基坑及土體可能發(fā)生變形的典型位置,如基坑長邊中部及基坑陽角處,圍護結構測斜管一般采用綁扎埋設,土體測斜管采用鉆孔埋設。
綁扎埋設時通過直接綁扎或設置抱箍將測斜管固定在擋墻鋼筋籠上,鋼筋籠入槽(孔)后,水下澆筑混凝土。測斜管與支護結構的鋼筋籠綁扎埋設,綁扎間距不宜大于1.5米,測斜管與鋼筋籠的固定必須十分穩(wěn)定,以防澆筑混凝土時,測斜管與鋼筋籠相脫落。同時必須注意測斜管的縱向扭轉,很小的扭轉角度就可能使測斜儀探頭被導槽卡住。
鉆孔埋設主要用于土層中鉆孔測斜。首先在土層上鉆孔,孔徑略大于測斜管外徑,一般測斜管是外徑Φ76,鉆孔內(nèi)徑Φ90的孔比較合適,孔深一般要求穿出土體3~8m比較合適,硬質(zhì)基底取小值,軟質(zhì)基底取大值。然后將在地面連接好的測斜管放入孔內(nèi),測斜管與鉆孔之間的空隙回填細砂或水泥與膨潤土拌合的水泥漿,埋設就位的測斜管必須保證有一對凹槽與基坑邊緣垂直。根據(jù)多次測量的結果,形成深層水平位移曲線圖。
圖3 深層水平位移曲線圖
3.3鋼支撐軸力監(jiān)測
鋼支撐軸力監(jiān)測基本原理是通過在被測兩點間張拉一跟金屬細弦,當其所受張力變化時,振弦的振動頻率也會發(fā)生相應的變化。由于振弦置于磁場中,因此它在振動時,感應出電勢,感應電勢的頻率就是振弦振動的頻率,通過量測頻率的變化,就可以測出外界參數(shù)(如應變、壓力、傾角)的變化。
鋼筋計與受力鋼筋對焊后連成整體,當鋼筋受到軸向拉力時,鋼套便產(chǎn)生拉伸變形,與鋼筋緊固在一起的感應組件跟著產(chǎn)生變化,由此求得軸向應力變化。
基坑系統(tǒng)是否穩(wěn)定首先表現(xiàn)為支撐軸力的變化。基坑若發(fā)生變形,其根源在于力的變化。支撐軸力監(jiān)測是基坑監(jiān)測項目中極為重要的內(nèi)容,在采用爆破或鉆鑿鋼筋混凝土支撐、拆撐、換撐及基坑周邊承載力急劇變化時刻和惡劣天氣(如暴雨)情況下,應加強支撐軸力監(jiān)測,實時進行數(shù)據(jù)采集,分析其變化規(guī)律。
對于設置內(nèi)支撐的基坑工程,一般是選擇部分典型支撐進行軸力變化觀測,以掌握支撐系統(tǒng)的正常受力狀況。對于鋼支撐,其支撐軸力通常采用端頭軸力計(又稱反力計)進行測試。
3.4 樁體內(nèi)力(鋼筋應力)監(jiān)測
樁體內(nèi)力的監(jiān)測是通過測試樁體內(nèi)鋼筋受力來實現(xiàn)。鋼筋應力監(jiān)測采用鋼筋應力計,在襯砌或樁體的內(nèi)外層鋼筋中成對布設。一般根據(jù)樁體長度,每隔2米左右串聯(lián)焊接一個鋼筋計。鋼筋計傳感器部分和信號線要做好防水處理;信號線要采用金屬屏蔽式,以減少外界因素對信號的干擾;安裝好后,澆筑混凝土前測一次初值,基坑開挖前再測一次初期值。鋼筋計導線編號應與鋼筋計一一對應,一定要注意導線的保護,避免被施工所破壞。
3.5 地下水位監(jiān)測
地下水位觀測設備采用電測水位儀,觀測精度為0.5cm。 水位觀測成果報告中包括以下內(nèi)容:(1)繪制地下水位與時程的關系曲線;(2)提供觀測點的位置、編號及觀測時間等相關數(shù)據(jù)。
3.6錨索拉力監(jiān)測
錨索應力監(jiān)測采用錨索測力計,錨桿拉力監(jiān)測采用鋼筋應力計。其原理是當被測載荷作用在錨索測力計上,將引起彈性圓筒的變形并傳遞給振弦,轉變成振弦應力的變化,從而改變振弦的振動頻率。電磁線圈激振鋼弦并測量其振動頻率,頻率信號經(jīng)電纜傳輸至振弦式讀數(shù)儀上,即可測讀出頻率值,從而計算出作用在錨索測力計的載荷值。為了減少不均勻和偏心受力影響,設計時住錨索測力計的彈性圓筒周邊內(nèi)平均安裝了三套振弦系統(tǒng),測量時只要接上振弦讀數(shù)儀就可直接讀數(shù)三根振弦的頻率平均值。
對有錨桿支護的基坑,每層錨桿中都必須選擇兩根以上有代表性的錨桿進行監(jiān)測。在每層錨桿中,若錨桿長度不同、錨桿形式不同、錨桿穿越的土層不同,則要在每種不同的情況下布設有代表性的錨桿監(jiān)測點。
錨索測力計安裝過程中,隨時進行測力計監(jiān)測,觀測是否有異常情況出現(xiàn),如有應立即采取措施處理。錨索安裝時必須從中間開始向周圍錨索逐步對稱加載,以免錨索測力計偏心受力;在測力計安裝好并錨桿施工完成后,進行錨桿預應力張拉,這時要記錄錨桿軸力計上的初始荷載,同時要根據(jù)張拉千斤頂?shù)淖x數(shù)對軸力計的結果進行校核。
圖4 錨索測力計安裝
鋼筋計傳感器部分和信號線要做好防水處理;信號線要采用金屬屏蔽式,以減少外界因素對信號的干擾;安裝好后,澆筑混凝土前測一次初值,基坑開挖前再測一次初期值。根據(jù)每次測量拉力值形成錨索拉力變化圖。
圖5 錨索拉力曲線圖
3.7 垂直位移沉降觀測
垂直位移監(jiān)測基準網(wǎng)由基準點和部分工作基點構成。基準點應選在變形影響區(qū)域之外的穩(wěn)定的原狀土層內(nèi)或利用穩(wěn)固的建構筑物設立墻水準點。
沉降監(jiān)測點包括坡頂沉降位移點、樁(墻)頂沉降位移點、基坑周邊建構筑物沉降位移點。測量時以基準網(wǎng)點為起算點,布設成附合或閉合水準路線。工作基點的檢測周期與變形點觀測周期一致,從第二次觀測開始,工作基點檢測按單程進行觀測。每次觀測前,均須對水準觀測的儀器進行i角檢查,為保證測量精度,水準測量通常采用以下措施:①不同周期觀測,采用相同的觀測網(wǎng)形和觀測方法;②使用相同測量儀器設備;③固定觀測人員;④選擇最佳觀測時段;⑤在基本相同的環(huán)境和條件下觀測;⑥盡可能固定設站位置。根據(jù)位移觀測序列形成位移變化曲線圖。
圖6 沉降曲線圖
4.監(jiān)測數(shù)據(jù)分析
在監(jiān)測過程中,實時對監(jiān)測結果進行整理,按要求以周報(或聯(lián)系單)、月報的形式向有關各方(業(yè)主、設計、施工、監(jiān)理)報送監(jiān)測成果,在變形突變或達到預警值時實行當日提交監(jiān)測資料。根據(jù)監(jiān)測資料,除并提交變形數(shù)值外,在此基礎上提交沉降曲線圖、水平位移曲線圖,深度-位移曲線圖等曲線圖。
整理各監(jiān)測項目的匯總表、各監(jiān)測項目時程曲線、各監(jiān)測項目的速率時程曲線、各監(jiān)測項目在各種不同工況和特殊日期變化發(fā)展的形象圖,在此基礎上對基坑及周圍環(huán)境各監(jiān)測項目的全過程變化規(guī)律和變化趨勢進行分析,提出各位置的變位或內(nèi)力的最大值,與原設計預估值和監(jiān)測預警值進行比較,并簡要闡述其產(chǎn)生的原因。監(jiān)測結果結合監(jiān)測日記記錄的施工進度、挖土部位、出土量多少、施工工況,天氣和降雨等具體情況對數(shù)據(jù)進行分析。
5.結論
基坑第三方監(jiān)測是基坑施工安全進行的一項重要保障措施。軟基基坑監(jiān)測中監(jiān)測項目較多,涉及不僅測量與巖土等多個專業(yè),而且監(jiān)測周期與施工進度及變形量的大小相關聯(lián)。在遇到觀測值變化速率加快,或者自然災害如暴雨、臺風等情況時,應加大監(jiān)測頻率。同時監(jiān)測結果作為施工方采取安全的措施基礎數(shù)據(jù),變形值或變形速率達到變形控制標準值時應第一時間通知機關單位,根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)及時調(diào)整施工工藝和施工參數(shù),從而確保基坑施工安全。
參考文獻
[1] 胡承軍.軟土基基坑坑外加固對基坑變形的影響分析[J].建筑技術, 2009,40(2):136~140。
篇3
深基坑的變形檢測直接關系到整個建筑在建設過程中的安全,建筑施工的質(zhì)量和地基的強度有直接的關系,因此在故在深基坑施工過程中,除了要對基坑本身進行監(jiān)測之外,還要對周圍建筑物的穩(wěn)定性進行監(jiān)測,監(jiān)測量大且要求精度高。因此,對城市建筑區(qū)深基坑變形監(jiān)測的實踐活動進行研究具有重要的現(xiàn)實意義。
一、深基坑監(jiān)測的意義
對于復雜的大型工程以及與重要建筑物很近的深基坑項目,由于基坑周圍的環(huán)境非常的復雜,特別是當基坑周圍地質(zhì)條件差,地下水豐富,距基坑周邊很近的距離有非常密集的地下管線,
監(jiān)測是非常重要的,隨著基坑的開挖能夠及時了解周邊環(huán)境的狀況,還有就是基坑監(jiān)測不容易從過去類似的基坑開挖過程中得到借鑒,也不容易從理論實驗中進行模擬結果,所以每當基坑開挖的時候就要隨時進行基坑監(jiān)測。首先是根據(jù)現(xiàn)場采集的各種監(jiān)測數(shù)據(jù)能夠判斷基坑的安全系數(shù)并做數(shù)據(jù)計算處理,為今后地質(zhì)條件和周邊環(huán)境類似的基坑提供設計參考和施工參考。其次,為工程施工提供安全保障,特別是地下管線,地下設施,基坑的圍護結構,鄰近建筑物、構筑物等等在施工過程中所受的影響。最后,當監(jiān)測過程中發(fā)現(xiàn)某些監(jiān)測項目最大值超過允許范圍或者變化速率達到預警值的時候及時通過業(yè)主建立的信息平臺預警消息,這時各單位都及時收到預警消息,以較快的速度組織業(yè)主,監(jiān)理,施工方進行協(xié)商解決,進行安全補救,為工程質(zhì)量和安全提供可靠保障。
監(jiān)測數(shù)據(jù)的大量積累對工程經(jīng)驗的總結,方法的完善,手段的創(chuàng)新和設計水平的提高也有著重要意義,總體概括分析可以分為實際意義和理論意義。實際意義主要是通過監(jiān)測各種建筑物和構筑物等等的穩(wěn)定性,及時了解它們的穩(wěn)定情況,如果發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)速率變化太大以及數(shù)據(jù)超過控制值或者是基坑出現(xiàn)裂縫或漏水等現(xiàn)象以便采取方法,理論上的意義是指通過數(shù)據(jù)分析更充分地理解基坑開挖過程中的變形機理和變形規(guī)律,驗證有關的變形理論,為今后的變形監(jiān)測理論和方法提供有價值的參考。在進行地鐵或者是建筑房屋的施工中,需要參照相關的基坑監(jiān)測技術規(guī)范和大量的文獻資料,對基坑監(jiān)測過程中的某些觀點進行論述,總結深基坑監(jiān)測存在的某些問題以及解決方法。
二、主要監(jiān)測內(nèi)容
在建筑基坑的施工過程中,監(jiān)測工作主要分為兩個部分,沉降監(jiān)測和位移監(jiān)測,監(jiān)測的對象主要包括支護樁、周圍土體和周邊建筑物。從保證基坑工程的施工安全角度出發(fā),支護樁監(jiān)測活動中,樁體累計水平位移32mm,或者連續(xù)3d內(nèi)位移速率大于5mm/d,就可以判定為基坑施工的穩(wěn)定性不足;對建筑物的監(jiān)測因為涉及到沉降和水平位移,所以要結合建筑物自身的高度,以及建筑物本身的水平位置進行監(jiān)測標準的針對性設定;對周邊土體的監(jiān)測主要涉及到沉降和水平位移,為了保證檢測工作的準確性,原則上周邊土體的累計沉降或位移超過10mm,或者連續(xù)3d的位移速率超過2mm/d就應該發(fā)出警報,以免土體沉降和位移對淺層地表的各種管線造成損壞。
三、監(jiān)測網(wǎng)設置
1、平面監(jiān)測網(wǎng)
在基坑建設施工過程中,水平位移對基坑本身和周邊建筑物的危害最大,所以是監(jiān)測的主要內(nèi)容,為了實現(xiàn)對水平位移的監(jiān)測,要進行平面監(jiān)測網(wǎng)的布設。該工程因為周圍的建筑物分布比較密集,且安全范圍較小,在基坑形變影響區(qū)外的控制點看不見基坑,能看間基坑的控制點在基坑形變影響區(qū)內(nèi)。平面監(jiān)測網(wǎng)的整體布置遇到了一定的困難。因此,初次監(jiān)測網(wǎng)布置主要按照點時基準點與工作點四等一次的布置方法,例如針對某城市建筑區(qū)域深基坑施工變形檢測中,布置了15個監(jiān)測點,形成邊長為23耀24m的監(jiān)測網(wǎng)。
2、高程監(jiān)測網(wǎng)
高程監(jiān)測是對基坑開挖過程中可能導致的地面沉降進行監(jiān)測的監(jiān)測環(huán)節(jié),采取的主要監(jiān)測措施是固定點仰角監(jiān)測法,在基坑形變影響區(qū)范圍外水平設置基準網(wǎng)點7個,形成閉合線路總長度為1.3km的監(jiān)測網(wǎng)絡,對周圍建筑物的沉降變化進行監(jiān)測,經(jīng)過逆向測算高程監(jiān)測網(wǎng)的每公里水準測量偶然中誤差為依0.5mm,每公里水準測量全中誤差為依0.3mm。
四、坑的監(jiān)測頻率、方法及注意的事項
1、基坑的監(jiān)測頻率
基坑的嗡測頻率一般根據(jù)基坑的等級不同而有所不同,具體的監(jiān)測頻率需要根據(jù)施工設計圖紙和施工監(jiān)測方案進行具體規(guī)定,總之監(jiān)測頻率的確定應能系統(tǒng)地反映監(jiān)測對象所測項目的重要變化過程雨又不遺漏其變化的重要時刻。
當出現(xiàn)下列情況時應提高監(jiān)測頻率:1)監(jiān)測數(shù)據(jù)達到報警值。2)監(jiān)測數(shù)據(jù)變化較大或速率加快。3)存在勘測未發(fā)現(xiàn)的不良地質(zhì)。4)超深、超長開挖或未及時加撐等違反設計工況施工。5)基坑及周邊大量積水、長時間連續(xù)降雨、市政管道出現(xiàn)泄漏。6)基坑附近地面荷載突然增大或超過設計限值。7)支護結構出現(xiàn)開裂。8)周邊地表突發(fā)較大沉降或出現(xiàn)嚴重開裂。9)臨近建筑突發(fā)較大沉降、不均勻沉降或出現(xiàn)嚴重開裂。10)基坑底部、側壁出現(xiàn)管涌、滲漏或流沙等現(xiàn)象。
2、圍護結構頂部水平位移的監(jiān)測方法
圍護結構頂部水平位移的監(jiān)測方法一般用極坐標法,基準點要選在3倍基坑以外土質(zhì)堅固的地方,每個基坑工程至少應有3個穩(wěn)定、可靠的點作為基準點,工作基點應選在相對穩(wěn)定和方便使用的位置。每次觀測都必須定向,每次觀測值與前一天觀測值之差為日變化量,每次觀測值與初始觀測值之差為累計變化量,當然也可以用余弦定理公式進行位移變化的計算,一般認為,當日變化量超過設計值的80%或者累計值超過設計值的80%時應向業(yè)主,施工,監(jiān)理各單位進行數(shù)據(jù)報警。
3、測斜儀的測量
連接好探頭和電纜,電纜和測讀儀,當連接探頭和電纜時一定要用原裝的扳手,接好以后要檢查一下探頭與電纜之間是否密封,要特別注意保護電纜和探頭之間這一部分,特別容易被損壞,所以要倍加小心,如果電纜里面的某條細絲被損壞,那么所測的數(shù)據(jù)就有錯誤不能利用,測量第一遍的時候要將低滑輪朝向基坑方向,同時使滑輪卡在導槽上,把電纜放到距離測斜管底部0.5 m的地方,一定要注意不要把探頭直接放到測斜管底部,以免損傷探頭,更不能“自由落體”讓探頭直接以重力加速度一下到底,測量自下而上一般是每隔0.5 m測讀一次,有時候也可以1 m測讀一次,為了保證測讀結果的準確性,一定要當測斜儀上出現(xiàn)一排菱形時再記錄。第一次測量完成以后,把探頭轉動180。,使探頭的兩個導輪與第一次相反,進行第二次測讀,第一次與第二次測讀的測點要在同一位置上,它們的誤差范圍是小于10%,而且符號相反,否則應重測本組數(shù)據(jù)。
結束語
綜上所述,本文首先分析了深基坑施工過程中變形監(jiān)測的意義,隨后針對變形監(jiān)測過程中的內(nèi)容和詳細的檢測方法進行了詳細的分析,目的是提高深基坑的施工質(zhì)量。
篇4
在經(jīng)濟高速發(fā)展的大背景下,在建筑工程當中出現(xiàn)了越來越多的高層建筑,由此也使得建筑的基坑逐漸朝著深開挖、工作面較窄的方向發(fā)展。目前,基坑工程的設計、施工和監(jiān)測被稱為保證基坑工程質(zhì)量安全的三大基本要素,其中基坑工程的監(jiān)測包含基坑的變形監(jiān)測、地下水動態(tài)檢測和應力檢測。由于在基坑的開挖過程中,開挖深度越深,土體原有的平衡被破壞的越嚴重,因此在土的應力發(fā)生變化之后,其支護結構也發(fā)生變形,這就容易導致建筑的周邊地面產(chǎn)生不均勻沉降的現(xiàn)象,并且在這些現(xiàn)象周而復始、相互影響的作用下,嚴重威脅著整個工程的施工順利進行,以及周圍臨近建筑和基礎設施的安全。除此之外,建筑基坑的變形與周圍的環(huán)境、天氣情況、基坑的開挖深度以及開挖方法等諸多因素有關,因此只有對其進行變形監(jiān)測,才能夠實時發(fā)現(xiàn)基坑在開挖過程中發(fā)生的變化,及時對造成的危險進行預防,避免工程事故的發(fā)生。鑒于此,基坑的變形監(jiān)測是基坑工程開挖過程中不可或缺的重要步驟,加強對于基坑的變形監(jiān)測研究十分重要。
2 基坑的變形監(jiān)測
2.1 基坑變形監(jiān)測的重要作用
在改革開放之前,我國建筑的基坑都比較淺,因此基坑技術并沒有得到發(fā)展,但是近年來,隨著高層建筑的不斷涌現(xiàn),深基坑的數(shù)量不斷增加,因此對于深基坑的變形監(jiān)測也得到了施工人員的高度重視。尤其是在大型的建筑工程中,很難單純的從理論上對基坑的數(shù)據(jù)進行分析預測,只有將理論、經(jīng)驗和檢測相互結合,才能夠保證工程的順利實施。因此,開展基坑變形的現(xiàn)場檢測具有非常重要的意義,具體分析如下:首先,基坑的變形監(jiān)測為工程的實施提供了實時的動態(tài)信息。由于基坑在開挖過程中常常受到周邊環(huán)境、天氣等因素的影響,其變化無規(guī)律可循,所以容易對周圍的建筑物和基礎設施造成一定的傷害,一旦危險發(fā)生則可能會造成不可挽回的損失。鑒于此,這就需要對施工現(xiàn)場的情況進行實時的檢測,從而掌握基坑的動態(tài)信息,從而為施工單位進行施工的安排提供了方便。其次,有利于施工單位掌握基坑的變形程度。依據(jù)檢測過程中所得到的數(shù)據(jù),施工單位可以根據(jù)基坑開挖對于周圍建筑物和基礎設施所造成的影響,通過分析變形的程度,及時采取相應的措施,從而保證施工的進度。最后,基坑變形的監(jiān)測能夠及時發(fā)現(xiàn)工程事故發(fā)生的預兆,通過及時研究監(jiān)測得到的數(shù)據(jù),在事故發(fā)生之及時前,及時改進施工方案和采取相應的補救措施。
2.2 基坑變形監(jiān)測的具體實施措施
在基坑的變形監(jiān)測過程中,主要是對基坑的圍護結構墻體、周圍環(huán)境和地下水位情況進行監(jiān)測,從而找到影響基坑變形的主要影響因素。目前,在上海國際華城辦公綜合樓的三期工程中,其基坑呈現(xiàn)多邊形,南北寬60米,東西長約47米(北)和87米(南),開挖深度約為7.95到8.95米,并且采用明挖法施工。因此,對基坑進行變形監(jiān)測的主要措施如下:
2.2.1 布置監(jiān)測點和埋設儀器
一般來說,監(jiān)測點主要布置在能夠基坑開挖的影響區(qū)域,稍微大于基坑的兩倍深度。所以在確定監(jiān)測點之前,要對基坑的地質(zhì)情況和基本圍護方案有一個詳細的了解,然后在再根據(jù)理論和經(jīng)驗設置布設點的位置和密度。從原則上講,一般監(jiān)測點的埋設要在開挖工程進行之前完成,并保證具有一定的穩(wěn)定性,其中應該直接將對沉降和位移進行監(jiān)測的觀測點放置到被監(jiān)測的物體上。其次,由于在基坑開挖之前需要對基坑內(nèi)的水位進行降低,這個時候就會引起周圍的地下水朝著基坑的位置匯集,就可能導致基坑范圍內(nèi)的塌方,所以加強對于地下水位的監(jiān)測十分重要。鑒于此,在埋設測斜管裝置的之后,將其埋設在比較容易引起塌方的地方,并沿著平行于圍護結構的20到30厘米處進行布設。其中在水平測量的過程中,主要應用全站儀,具體公式如下:
監(jiān)測點坐標與觀測角度和距離之間的關系函數(shù)為:
其中,D為測站點到觀測點之間的距離;β為基線方向與觀測方向的夾角;X、Y為觀測地點的坐標。
由誤差傳播定律可以得出觀測點坐標的誤差:
由上式可以得出2個獨立直接觀測點的點位誤差:
一般來說,測量水平位移監(jiān)測的誤差在3~6毫米之間,所以這時選用的基準點位置是比較恰當?shù)摹?/p>
之后,在運用鉆孔的方法來埋設水位管時,具體埋設方法如下圖所示:一般來說,鉆孔的直徑為100mm,當完成鉆孔之后,便進行泥漿的清除工作,然后將直徑為50mm的水位管放入孔內(nèi),在孔的四周內(nèi)填入砂,距上部4米的地方用粘土填回,并用蓋子封好。
2.2.2 確定和調(diào)整監(jiān)測的頻率
基坑工程的監(jiān)測頻率是反映監(jiān)測項目的變化的重要依據(jù),并且要本著不遺漏的原則。一般來說,當對基坑的水平位移進行觀測的時候,需要在開挖之前測量一個初始數(shù)值,然后根據(jù)工程對其進行調(diào)整,實行不同的監(jiān)測方案,通常情況下,在開挖過程中要縮短監(jiān)測的間隔時間,開挖之后就要延長間隔時間,一旦水平位移和沉降出現(xiàn)異常情況,則需要適時的增加監(jiān)測時間。與此同時,還可以在水平位移監(jiān)測的過程中同步進行對垂直位移、地下水位的檢測。
2.2.3 在施工期間進行巡查
在基坑的施工過程中,要保證每天都有專門的檢測人員進行巡查,主要包括對于支護結構、施工狀況、周圍環(huán)境和監(jiān)測設施的巡視與檢查。一旦發(fā)現(xiàn)基坑的周圍環(huán)境發(fā)生了變化,就需要及時更改監(jiān)測方案,加強對于基坑變形的檢測時間,根據(jù)監(jiān)測到的數(shù)據(jù)進行分析,研究是否會導致危險的發(fā)生。除此之外,一旦監(jiān)測設施遭到了破壞,就可能中斷信息的監(jiān)測過程,從而使基坑發(fā)生不可修復的負面影響,所以,在巡查過程中要加強監(jiān)測點的觀察,一旦發(fā)生破壞,及時與施工單位溝通,通過采取相應的補救措施來保證監(jiān)測點的正常工作,其具體流程圖如下所示:
4 基坑變形的原因和機理
在基坑的開挖過程中常常會受到土體開挖、土體降水等因素的影響,從而導致基坑發(fā)生變形。當前基坑的變形主要包含圍護墻體的變形、基坑周圍底層的位移和坑底的隆起等現(xiàn)象。圍護墻體的變形有水平方向變形和垂直方向變形兩種,一般在基坑開挖之后,基坑的內(nèi)側失去了原有的壓力,從而導致墻體的受到全部或者部分土壓力,進而產(chǎn)生變形。關于基坑周圍底層的位移,主要是由于在土體開挖之后失去了荷載,受到圍護墻體兩側壓力差的作用,就導致基坑內(nèi)部的發(fā)生水平的位移。和基坑周圍底層的位移不同,坑底隆起是土體卸荷之后發(fā)生的垂直方向變化,一般在淺層的基坑開挖中,當開挖結束后很快停止,但是隨著開挖深度的增加,受到土體內(nèi)外壓差的作用,坑底的土壤向上隆起,當?shù)竭_一定極限時,則可能導致周圍底層的沉陷,致使基坑失穩(wěn)。
5 基坑變形的規(guī)律分析
通過上述對基坑變形監(jiān)測的實施措施和變形機理的分析,我們可以初步得到基坑的變形規(guī)律,具體如下:首先,在基坑開挖的過程中,對于周邊的管線設施和建筑物的影響比較大,,容易引起地表發(fā)生沉降現(xiàn)象。與此同時,在減緩地下工程的實施進度的時候,其沉降的趨勢也有所穩(wěn)定。 其次,基坑的開挖使得起到圍護作用的墻體會朝著基坑發(fā)生內(nèi)向位移,并且位移的程度會隨著開挖深度的增加而不斷進行,一般最大的位移處于距離開挖面0.5到1米的地方。與此同時,在基坑開挖深度不斷增加的基礎上,支撐軸力會持續(xù)增加,但是增加的幅度會不斷減少,等到開挖完成之后,支撐軸力會保持在一個數(shù)值上。這時,隨著地下工程實施過程的進行,圍護結構墻體的移動會趨于平緩的狀態(tài),一直到穩(wěn)定的數(shù)值就不在變化,也就是最大變形位置。最后一點,通常情況下,如果在基坑的開挖過程中具有很好的止水效果,那么地下水位就不會發(fā)生很大的波動,由此基坑的開挖程度會對地下水位的影響很小,從而也可以說明地下水位并不是導致基坑變形的最主要因素。
5 結束語
綜上所述,基坑的變形監(jiān)測工作直接影響著整個建筑工程的施工安全,也成為保證基坑工程質(zhì)量的基本要素。所以,當前加強對于建筑基坑的變形檢測勢在必行,通過分析基坑變形的原因與機理,掌握基坑變形的規(guī)律,從而在基坑工程出現(xiàn)重大事故之前及時做好變形監(jiān)測工作,將這些安全事故消滅在萌芽之中,進而保障人們的生命財產(chǎn)安全。
【參考文獻】
[1] 李海龍.明挖隧道深基坑變形監(jiān)測技術與分析[J].路基工程,2010,17(5):52-53.
篇5
引言:
某地質(zhì)情況復雜,普遍為高靈敏度淤泥質(zhì)軟土,地下室基坑支護、土方開挖階段隱藏著很大風險。設計方、開發(fā)商、施工方對地下室基坑支護的經(jīng)濟合理與土方開挖施工的安全保障常有分歧,難以準確把握。
1.基坑變形監(jiān)測措施實施的過程和具體的方案
基坑監(jiān)測的項目主要包括基坑的圍護結構、相關的自然環(huán)境、施工工況、地下水情況、基坑底部及周圍土體、周圍的建(構)筑物、周邊的地下管線及地下設施等。但監(jiān)測的重點主要是基坑開挖期間基坑圍護結構的穩(wěn)定性,基坑周邊的地面及建筑物的沉降、地下管線變形程度等,在監(jiān)測工作內(nèi)容的安排和實際監(jiān)測過程中,根據(jù)工程的不同,應抓住重點,緊緊圍繞確保基坑和周邊建筑物的安全這一目的展開。
1.1監(jiān)測點的布置及儀器的埋設
監(jiān)測點的布置范圍為基坑降水及土體開挖的影響區(qū)域,略大于兩倍的基坑深度,且布設合理才能經(jīng)濟有效。在確定測點布設前,必須知道基坑位置的地質(zhì)情況和基坑的圍護設計方案,再根據(jù)以往的經(jīng)驗和理論的預測來考慮測點的布設范圍和密度。
原則上,能預埋的監(jiān)測點應在工程開工前埋設完成,并保證有一定的穩(wěn)定期,在工程正式開工前,各項靜態(tài)的初始值應測取完畢。沉降、位移的觀測點應直接安裝在被監(jiān)測的物體上。
測斜管(測地下土體、圍護結構的側向位移)的安裝,應根據(jù)地質(zhì)情況,埋設在那些比較容易引起塌方的部位(基坑周邊的中部、陽角處),一般沿平行于圍護結構方向按 20~30m 的間距布設;圍護樁體測斜管的安裝一般應在圍護樁澆灌時放入;而地下土體測斜管的埋設分以下四步驟進行:①在預定的測斜管埋設位置鉆孔。根據(jù)基坑的開挖總深度,確定測斜管孔深,即假定基底標高以下某一位置處支護結構后的土體側向位移為零,并以此作為側向位移的基準。②將測斜管底部裝上底蓋,逐節(jié)組裝,并放大鉆孔內(nèi)。安裝測斜管時,隨時檢查其內(nèi)部的一對導槽,使其始終分別與坑壁走向垂直或平行。管內(nèi)注入清水,沉管到孔底時,即向測斜管與孔壁之間的空隙內(nèi)由下而上逐段用砂填實,固定測斜管。③測斜管固定完畢后,用清水將測斜管內(nèi)沖洗干凈,將探頭模型放入測斜管內(nèi),沿導槽上下滑行一遍,以檢查導槽是否暢通無阻,滾輪是否有滑出導槽的現(xiàn)象。由于測斜儀的探頭十分昂貴,在未確認測斜管導槽暢通時,不允許放入探頭。④測量測斜管管口坐標及高程,做出醒目標志,以利保護管口。現(xiàn)場測量前務必按孔位布置圖編制完整的鉆孔列表,以與測量結果對應。
基坑在開挖前其基坑所在位置必須降水,而基坑所在位置地下水位降低以后,勢必引起周圍地下水向基坑所在位置匯流,地下水的流動是引起塌方的主要因素,所以地下水的觀測是保證基坑安全的重要內(nèi)容,水位觀測管的埋設應根據(jù)水文地質(zhì)資料,在含水量大和滲水性強的部位,在緊靠基坑的外邊,按 20~30m 的間距沿基坑邊埋設,埋設方法與地下土體測斜管的埋設相同。分層沉降管的埋設也與地下土體測斜管的埋設相同。埋設時須注意波紋管的銅環(huán)不要被破壞;在一般情況下,銅環(huán)每一米放一個比較適宜,基坑內(nèi)也可以用分層沉降管來監(jiān)測基坑底部的回彈,當然基坑的回彈也可用比較精密的水準測量法解決。
1.2監(jiān)測頻率的確定與調(diào)整
基坑工程監(jiān)測頻率應以能反映監(jiān)測項目的重要變化過程,而以不遺漏其變化時刻為原則。基坑水平位移觀測,基坑開挖前必須測取其初始值。基坑開挖過程中的觀測,可根據(jù)不同工程機動調(diào)整,做出監(jiān)測方案。開挖過程中監(jiān)測間隔時間要短,開挖后放開間隔時間,中間遇到外界條件變化時可增加監(jiān)測。
基坑垂直位移、基坑土移、地下水位監(jiān)測周期可與水平位移監(jiān)測同步進行。
基坑周邊建筑物的沉降監(jiān)測周期可根據(jù)基坑開挖的位置與進度進行觀測,如果出現(xiàn)水平位移和沉降異常時應增加監(jiān)測次數(shù),開挖完成后逐漸延長觀測周期。
基坑冠梁如果出現(xiàn)裂縫時,根據(jù)具體情況對裂縫進行觀測,首先對裂縫出現(xiàn)的時間進行編號,在每條裂縫的最寬處和未端布設兩組觀測標志,采用收斂計觀測,裂縫觀測的周期視其變化速度而定。
1.3施工期間的巡查
基坑施工期間,每天應有監(jiān)測經(jīng)驗的專人巡查,同時還應該與施工單位溝通,加強對監(jiān)測點的保護,萬一破壞,應及時采取補救措施,確保監(jiān)測工作正常進行。
2.操作流程
2.1在土方開挖前按設計布局埋設PVC測斜管。
2.2在基坑外土體上設置地表水平位移及沉降監(jiān)測點,沉降基準點設置在4倍基坑開挖深度以外,不受基坑開挖影響的穩(wěn)定區(qū)域處。
2.3支撐施工時埋設鋼筋應力計2組。
2.4土釘抗拔試驗。
2.5土方開挖,同時進行觀測。在挖土期間以1次/天,其它時間以1次/3天的頻率進行監(jiān)測,異常情況跟蹤監(jiān)測。
2.6觀測數(shù)據(jù)一般應當天填入規(guī)定的表格,并及時提供給施工、建設、監(jiān)理、設計等單位。
2.7監(jiān)測工期由基坑開挖開始,一般當主體結構施工至±0.000高程時止,變形正常情況下可以提前結束。基坑監(jiān)測結束后15d提交監(jiān)測報告。
3.異常及應對措施
3.1地表開裂
3.1.1在土方開挖到一定深度時,基坑附近的地表觀察到許多平行于基坑的裂縫,此時土體深層水平位移值并未報警,這階段土體變形還在容許范圍內(nèi),但要隨時觀測引起重視,并采取相應措施。
3.1.2相應措施
1)及時用水泥漿將裂紋灌密實,以免地表水滲入。
2)基坑周邊嚴格控制施工荷載,嚴禁超載,并不得擾動土體。
3)若場地條件容許,對主動區(qū)頂部進行適當卸土。
3.2局部崩塌
3.2.1當土方開挖到接近設計深度時,如發(fā)生局部崩塌,這時深層水平位移值已經(jīng)超過警戒值,這說明基坑支護處于塌方的臨界狀態(tài)。此時趕緊停挖,并采取緊急措施。
3.2.2緊急措施
1)對局部崩塌段立即回填,并靜置一段時間;
2)對被動區(qū)加固:打入垂直花錨(深度至深層水平位移值為零處)并灌漿;
3)若場地條件容許,對主動區(qū)頂部進行適當卸土;
4)對于過于經(jīng)濟的設計方案,報請監(jiān)理、業(yè)主與設計等各方主體共同重新補強,根據(jù)不同情況有:
① 增加一道水平錨桿;
② 在被動區(qū)打槽鋼樁,頂部用槽鋼焊接形成整體并加斜撐;
③ 重新設計1~2道內(nèi)支撐。
對于群樓,在采取上述措施的同時,可依托已施工并達到設計強度的基礎逐步向前推進。
4.結語
當前,基坑監(jiān)測與基坑設計、施工同被列為基坑工程質(zhì)量保證的三大基本要素,并且《建筑基坑工程監(jiān)測技術規(guī)范》(GB 50497-2009)強制規(guī)定:開挖深度大于 5m 或小于 5m 但現(xiàn)場地質(zhì)情況和周邊環(huán)境較復雜基坑工程以及需要監(jiān)測的基坑工程應實施基坑工程監(jiān)測。基坑工程發(fā)生重大事故前都會有相應的預兆,準確有效的監(jiān)測及報警,完全能將這些基坑事故消滅在萌芽階段,達到確保人民生命財產(chǎn)安全的目的。
篇6
一、基坑變形
(一)基坑變形概述
基坑在開挖施工過程中由于受基坑土質(zhì)、開挖深度及尺寸、周圍荷載、支護系統(tǒng)及施工方法等諸多因素影響,變形將是不可避免的。盡量減少基坑開挖對周邊環(huán)境的影響。加強對基坑周邊建筑物、基坑土體及支護樁的位移等進行變形監(jiān)測。盡可能的對它們在后續(xù)施工中的變形進行預測。了解其有無較大的不均勻沉降,以便采取有效的補救措施等,是現(xiàn)代建筑基坑施工中面臨的必須解決的重要問題。
(二)基坑變形機理
深基坑無論是哪種形式的變形,究其原因,主要是由于基坑開挖而導致的基坑周圍地層移動。基坑的開挖過程是基坑開挖面上卸載的過程,卸載會引起土體在水平或者垂直方向上原始應力的改變。隨著基坑的開挖,水平方向上由于坑內(nèi)外土壓力的作用而使圍護結構產(chǎn)生位移,周邊地表產(chǎn)生沉降。垂直方向上由于基坑內(nèi)外高差所形成的加載和地面各種超載的作用而使坑底產(chǎn)生向上的隆起。這就是基坑變形機理
二、基坑變形監(jiān)測
(一)基坑變形監(jiān)測的目的
在基坑施工過程中,由于地質(zhì)條件、荷載條件、材料性質(zhì)、施工條件等復雜因素的影響,很難單純從理論上預測施工中遇到的問題。基坑工程的設計預測和預估只能夠大致描述正常施工條件下,圍護結構與相鄰環(huán)境的變形規(guī)律和受力范圍,僅此是不夠的,還必須在基坑開挖和支護施工期間開展嚴密的現(xiàn)場監(jiān)測。基坑工程施工及地下結構施工期間,應對基坑支護結構受力和變形、周邊建筑物等保護對象進行系統(tǒng)的監(jiān)測,通過監(jiān)測,及時掌握基坑開挖及施工過程中支護結構的實際狀態(tài)及周邊環(huán)境的變化情況,做到及時預報,為基坑邊坡和周邊環(huán)境的安全與穩(wěn)定提供監(jiān)控數(shù)據(jù),防患于未然;同時通過監(jiān)測資料與設計參數(shù)的對比,可以分析設計的正確性與合理性,科學合理的安排下一步工序,必要時及時修改設計,使設計更加合理,施工更加安全,相鄰建筑物不受施工的危害。在實際施工中我們經(jīng)常采用信息化施工的方法,實施邊施工邊監(jiān)測,并及時反饋監(jiān)測結果。通過信息化施工,監(jiān)測小組與駐地監(jiān)理、設計、業(yè)主及相關各方建立良性的互動關系,積極進行資料的交流和信息的反饋,進一步優(yōu)化設計,調(diào)整方案,確保工程施工的順利進行和構筑物的安全。
(二)基坑變形監(jiān)測的內(nèi)容
(1)水平位移監(jiān)測。圍護結構頂部水平位移是圍護結構變形最直觀的體現(xiàn),是整個監(jiān)測過程的重點。圍護結構變形是由于水平方向上基坑內(nèi)外土體的原始應力狀態(tài)改變而引起的地層移動。基坑開挖時水平方向影響范圍為1.5倍開挖深度,水平位移及沉降的監(jiān)測控制點一般設置在基坑邊2.5~3.0倍開挖距離以外的穩(wěn)定區(qū)域。變形監(jiān)測點的布置和觀測間隔應遵循以下原則:間隔5~8m布設一個變形監(jiān)測點,在基坑陽角處、距周圍建筑物較近處等重要部位適當加密布點。基坑開挖初期,可每隔2~3d觀測一次;開挖深度超過5m到基坑底部的過程中,可適當增加觀測次數(shù),以1d觀測一次為宜。特殊情況要繼續(xù)增加監(jiān)測頻次,甚至實時監(jiān)測。
(2)垂直沉降觀測。沉降監(jiān)測高程控制網(wǎng)測量:采用獨立水準系。在遠離施工影響范圍以外兩側各布置一組穩(wěn)固水準點。沉降變形監(jiān)測基準網(wǎng)以上述永久水準基準點作為起算點,組成水準網(wǎng)進行聯(lián)測。
(3)沉降監(jiān)測。基坑圍護結構的沉降多與地下水活動有關。地下水位的升降使基底壓力產(chǎn)生不同的變化,造成基底的突涌或下陷。通常使用精密電子水準儀按水準測量方法對圍護結構的關鍵部位進行沉降監(jiān)測。觀測的周期、時間和次數(shù),應根據(jù)工程的性質(zhì)、施工進度、地基地質(zhì)情況及基礎荷載的變化情況而定。
(4)傾斜監(jiān)測。傾斜監(jiān)測應根據(jù)監(jiān)測對象的現(xiàn)場條件,采用垂準法或外部投點法。垂準法應在下部測點上安置光學垂準儀或激光垂準儀,在頂部監(jiān)測點上安置接收靶,在靶上直接讀取或量取水平位移量與位移方向。外部投點法應采用經(jīng)緯儀瞄準上部觀測點,在底部觀測點位置安置水平讀數(shù)尺直接讀取傾斜量,換算成傾斜度。經(jīng)緯儀正、倒鏡法各觀測1次取平均作為最終結果。
(5)裂縫監(jiān)測。地基發(fā)生不均勻沉降后,基礎產(chǎn)生相對位移,建筑物出現(xiàn)傾斜。傾斜使結構上產(chǎn)生附加拉力和剪力,當應力大于材料的承載能力時即會出現(xiàn)裂縫。裂縫多出現(xiàn)在房屋下部沉降變化劇烈處附近的縱墻。對裂縫的觀測應統(tǒng)一編號,每條裂縫至少布設二組(兩側各一個標志為一組)觀測標志,裂縫寬度數(shù)據(jù)應精確至0.1mm,一組在裂縫最寬處,另一組設在裂縫末端。并對裂縫觀測日期、部位、長度、寬度進行詳細記錄
(6)道路、管線變形監(jiān)測。基坑開挖過程中,應同時對鄰近道路、管線等設施進行水平位移和沉降觀測。盡可能以儀器觀測或測試為主、目測調(diào)查為輔相結合,通過目測對儀器觀測進行定性補充。例如:目測調(diào)查周圍地面的超載狀況,周圍建(構)筑物和地面的裂縫分布,周圍地下管線的變位與損壞,邊坡、支護結構滲漏水狀況或基坑底面流土流砂現(xiàn)象。
(三)基坑工程監(jiān)測儀器
(1)水準儀應用于基坑圍護結構的沉降觀測。基坑周圍地表、地下管線、四周建筑物的沉降。基坑支撐結構的差異沉降。確定分層沉降管、地下水位觀測孔、測斜管的管頂標高。
(2)經(jīng)緯儀可以用作周圍建筑物、地下管線的水平位移測量。主要用在:圍護結構的頂面及各層支撐的水平位移和測斜管頂?shù)慕^對水平位移測量上。
(3)測斜儀按其工作原理有伺服加速度式、電阻應變片式、差動電容式、鋼弦式等多種。比較常用的是伺服加速度式、電阻應變片式兩種,伺服加速度式測斜儀精度較高,目前用得較多。
(4)鋼筋計可用于測量基坑圍護結構沿深度方向的應力換算為彎矩。基坑支撐結構的軸力、平面彎矩。結構底板所受彎矩。另外還有土壓力計和孔隙水壓計。
三、工程案例分析
某工程地下2層,用作地下停車庫。基坑開挖深度(場內(nèi)地面計起)平均8.25m,平面面積約5476m2,基坑周邊長約329m。基坑支護結構形式為:①為防止邊坡出現(xiàn)較大的變形,邊坡支護采用剛度較好的“人工挖孔樁+預應力錨索”支護結構;②在支護樁外側采用單排深層攪拌樁止水,防止基坑開挖引起四周地下水位下降,導致周邊建筑物開裂并危及市政管線的安全;基坑側壁安全等級為一級。
(一)水平位移監(jiān)測
水平位移監(jiān)測主要采用極坐標法。本項目支護結構頂部水平位移監(jiān)測點沿基坑四周布設,共設20個,根據(jù)《工程測量規(guī)范》和JGJ/T897《建筑變形測量規(guī)程》中對水平位移變形測量的有關細則和二等水平位移測量精度要求進行。采用萊卡全站儀進行觀測,在被測設的點位上可以安置棱鏡的條件下,用極坐標法放樣觀測墩中心位置并檢查是否穩(wěn)定。在穩(wěn)定的的前提下,以觀測墩為基礎對監(jiān)測點進行變形監(jiān)測,按計算的放樣數(shù)據(jù)角度和距離測設點位。采取多個測回測量取其平均值減少角度誤差;用多次觀測法;對全站儀進行精密檢定;選擇在溫度穩(wěn)定,濕度變化不大的天氣觀測等,以減少測距誤差。
式中a、b分別為測距儀固定誤差和比例誤差。可見,位移點點位誤差與觀測距離和測角中誤差均成正比例關系。根據(jù)上面公式和方法得表1。
觀測結果表明,基坑南側A02測點的最大變形速率達0.2mm/d,整個監(jiān)測過程最大位移量為A13測點的1.6mm,均超出設計報警值。由于此期間業(yè)主、監(jiān)理及施工單位根據(jù)實際情況及時采取基坑周邊禁止堆放超重荷載、局部加固等有效措施,位移量及變形速率開始減小,變形量未再繼續(xù)發(fā)展。在土方開挖過程中,根據(jù)監(jiān)測反映的情況采取一系列相應措施,基坑變形幅度不大,變形速率變緩且趨于穩(wěn)定,最終監(jiān)測到的最大位移量為A13N點的1.6mm。由最后1個監(jiān)測周期數(shù)據(jù)可計算出各監(jiān)測點的變形速率均小于0.1mm/d,說明基坑水平變形微小,基坑已趨于穩(wěn)定。由于作業(yè)員細心觀測,點位中誤差均在毫米級水平,達到了監(jiān)測的要求。
(二)沉降觀測
沉降觀測采用工程測量方法,監(jiān)測儀器使用精密電子水準儀,觀測精度為0.3mm,觀測時按照精密水準測量(國家二等水準測量)的技術要求進行。觀測路線要固定,觀測時要前后視距相等,采用后一前一前后的觀測順序,測站數(shù)盡可能為偶數(shù),一個測站調(diào)焦一次,前后視距用鋼尺丈量,往返觀測形成閉合環(huán)線,閉合差限差為± (n為測站數(shù))。
沉降監(jiān)測基點為標準水準點(高程已知),監(jiān)測時通過測得各監(jiān)測點與水準點(基點)的高差h,可得到各監(jiān)測點的標準高程Ht,然后與上次測得的高程值進行比較,其差值H即為該測點的沉降值。
觀測結束后對觀測成果進行整理,待觀測數(shù)據(jù)各項限差滿足《規(guī)范》要求后,采用測量平差軟件進行嚴密平差,求得各點高程并作精度評定(表2)。
由表2可以看出監(jiān)測點的最大沉降均在規(guī)范要求的限差范圍內(nèi),建筑物及地表的觀測點的日沉降量均小于等于0.1mm/d。一般性觀測項目的日沉降量在0.1—0.104mm/d之間,可認為沉降已趨于穩(wěn)定,所以可以認為該建筑物及地表的沉降處于穩(wěn)定狀態(tài)。
參考文獻:
篇7
近年來,基坑變形監(jiān)測隨著現(xiàn)代社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展及城市大規(guī)模建設、地下建筑的大規(guī)模發(fā)展而逐漸興起。基坑開挖是建筑工程施工中的重要組成內(nèi)容,而現(xiàn)階段城市建筑施工中,基坑開挖工程通常位于建筑密集區(qū)域,所用的支護樁開挖基坑方式,在開挖施工中無法避免會對附近建筑造成影響,因此應開展基坑水平位移監(jiān)測,從而為基坑工程的順利、安全開展及附近建筑的穩(wěn)固提供有力保證。
1監(jiān)測項目的布置
在監(jiān)測點布置過程中,首先應合理設置監(jiān)測水準基點及水平基準點,一般需要在基坑的影響范圍之外設置上述點位,從而保證上述點位設置后不會受到基坑的影響;在設置基準點時,需要將基坑的深度以及土體的破裂角充分納入考慮范圍。其次是設置監(jiān)測點,通常情況下,在滑坡的前沿區(qū)以及邊坡上口滑坡周界附近設置監(jiān)測點,并且盡量在邊坡中部以及重要拐角附近設置,嚴格控制其間隔距離。最后是對地表的開裂問題進行監(jiān)測,一般需要將標記法應用過來,比較和觀察開裂地段,對開裂的寬度進行測量,記錄測量結果并分析發(fā)展趨勢。
2監(jiān)測點的布置
在監(jiān)測點布置過程中,首先應合理設置監(jiān)測水準基點、后視點以及監(jiān)測基準點,一般需要在基坑的影響范圍之外設置上述點位,從而保證上述點位設置后不會受到基坑的影響;在設置基準點時,需要將基坑的深度以及土體的破裂角充分納入考慮范圍。其次是設置監(jiān)測點,通常情況下,在滑坡的前沿區(qū)以及邊坡上口滑坡周界附近設置監(jiān)測點,并且盡量在邊坡中部以及重要拐角附近設置,嚴格控制其間隔距離。最后是對地表的開裂問題進行監(jiān)測,一般需要將標記法應用過來,比較和觀察開裂地段,對開裂的寬度進行測量,記錄測量結果并分析發(fā)展趨勢。
3變形監(jiān)測的實施
(1)高程基準網(wǎng)的確定,在影響區(qū)域外按規(guī)范埋設三個沉降監(jiān)測基準點構成高程基準網(wǎng),按二等水準觀測要求往返測量,并檢測其穩(wěn)定性。
(2)連接沉降監(jiān)測點和基準點構成沉降監(jiān)測網(wǎng)。沉降監(jiān)測的首次觀測在施工前進行,連續(xù)進行兩次獨立觀測,并取觀測結果的中數(shù)作為初始值。
(3)監(jiān)測人員在監(jiān)測工作期間應經(jīng)常對監(jiān)測點進行巡視,所有監(jiān)測孔作醒目標記,及時用孔蓋蓋住,以免異物掉入孔內(nèi);經(jīng)常與施工單位管理人員進行溝通,請求協(xié)助保護;監(jiān)測點一旦遭破壞,應及時重新布設并取得初始值,新設點的變形量在破壞前累計的基礎上繼續(xù)累計,確保監(jiān)測點數(shù)據(jù)的連續(xù)性。
(4)每期觀測前,要求對所使用儀器進行檢查,水準儀i角按規(guī)范要求進行檢驗,i角不得大于20秒。
(5)深層土體水平位移要求每0.5m間隔采集一組數(shù)據(jù),讀數(shù)取位至0.1mm,采用儀器自動記錄。每個監(jiān)測點正反兩次量測;支撐軸力采用鋼筋應立計布設在支撐內(nèi),每組設兩只,在支撐斷面的主筋上對稱焊接應立計,其斷面如圖所示;裂縫監(jiān)測要求對走向、長度、寬度的變化進行測量,采用裂縫觀測儀或精密鋼尺觀測每條裂縫最寬處和末端一組寬度數(shù)據(jù),計算寬度變化。
4監(jiān)測頻率
監(jiān)測項目的監(jiān)測頻率應考慮基坑工程等級,基坑及地下工程的不同施工階段以及周邊環(huán)境,自然條件的變化。當監(jiān)測值相對穩(wěn)定時,可適當降低監(jiān)測頻率。對于應測項目。在無數(shù)據(jù)異常和事故征兆的情況下,開挖后儀器監(jiān)測頻率的確定可參照下表。
5監(jiān)測預警參照規(guī)范表(見表2)
6監(jiān)測數(shù)據(jù)超預警及處理
當出現(xiàn)下列情況之一時,應加強監(jiān)測,提高監(jiān)測頻率,并按超預警處理:
(1)監(jiān)測數(shù)據(jù)達到報警值;
(2)監(jiān)測數(shù)據(jù)變化量較大或者速率加快;
(3)存在勘察中未發(fā)現(xiàn)的不良地質(zhì)條件;
(4)超深、超長開挖或未及時加撐等未按設計要求施工;
(5)基坑及周邊大量積水、長時間連續(xù)降雨、市政管道出現(xiàn)泄漏;
(6)基坑附近地面荷載突然增大或超過設計限值;
(7)支護結構出現(xiàn)開裂;
(8)周邊地面出現(xiàn)突然較大沉降或嚴重開裂;
(9)鄰近的建(構)筑物出現(xiàn)突然較大沉降、不均勻沉降或嚴重開裂;
(10)基坑底部、坡體或支護結構出現(xiàn)管涌、滲漏或流砂等現(xiàn)象;
(11)基坑工程發(fā)生事故后重新組織施工;
(12)出現(xiàn)其它影響基坑及周邊環(huán)境安全的異常情況。
一旦監(jiān)測數(shù)據(jù)超過預警值,必須及時向有關方面提出書面報告,引起各方重視,必要時由基坑設計單位提出處理方案,對基坑圍護采取加固措施。
7監(jiān)測管理
一是監(jiān)測過程的管理以及記錄制度:開挖過土方之后,需要進行監(jiān)測點觀測,之后方可以采取護坡方面的技術措施,并且將護坡施工開展下去之后,也需要科學管理整個工序;在實施護坡的過程中,需要對變形情況及時關注,之后結合設定的周期,來進行科學的觀測。相關的工作人員需要對觀測結果進行及時的整理和檢查,對相關的記錄表進行填寫,匯總監(jiān)測成果。通常情況下,在第二天就需要向有關部門匯報監(jiān)測的成果。
二是構建信息反饋制度:相關的工作人員需要及時匯總和整理觀測結果,并且在規(guī)定的表格中進行填寫,對不同觀測點的變形情況進行匯報,相關部門結合匯報信息來進行綜合分析和研究。同時,還需要向業(yè)主、項目經(jīng)理以及監(jiān)理工程師等定期匯報。如果數(shù)據(jù)變化較為明顯,或者與預警值較為接近,需要立即報告給相關主管部門。
三是制定應急措施:在實際施工過程中,很多客觀因素都會影響到基坑施工,那么就可能有諸多險情出現(xiàn),針對這種情況,就需要制定一系列的應急措施,以便對險情的危害和可能帶來的損失進行減小;首先,對監(jiān)控小組進行組建,組長為項目經(jīng)理,全程科學監(jiān)控土方開挖的整個過程,除了對護坡的結構變化以及墻移進行監(jiān)控之外,還需要對墻體和管線的變化情況進行關注。其次,如果有明顯的位移發(fā)生于支護結構中,那么就需要回填土方,在這個過程中,需要使用挖土機回填土方,這樣可以有效控制位移;同時,需要將超前支護應用到位移較大處,保證穩(wěn)定之后,開挖工序方可以繼續(xù)進行。如果有流沙層出現(xiàn)于施工過程中,在開挖之前,需要采取一系列的加固措施;同時,還需要準備適量的沙袋,這樣如果支護結構有著超過預警值的位移,就可以用沙袋進行反壓,有效控制支護結構的位移。
四是監(jiān)測技術措施和報告的提交:首先,需要科學制定監(jiān)測技術措施,嚴格規(guī)定監(jiān)測過程中用到的設備、方法和數(shù)據(jù),這樣監(jiān)測項目的精度才可以得到保證;比如,要嚴格檢查儀器,保證沒有問題出現(xiàn);盡量將附和路線的方法應用到水準測量中,在測量過程中,需要對儀器和工作人員進行確定,并且禁止隨意涂改記錄的數(shù)據(jù)。其次是監(jiān)測報告,一般包括監(jiān)測過程和工程完結兩個階段,監(jiān)測過程需要結合施工進度,將階段性的監(jiān)測報告給提交上去;工程完結時,則需要將完整監(jiān)測報告給提交上去。在監(jiān)測報告中,需要對工程概況、監(jiān)測項目、所用設備、監(jiān)測方法以及監(jiān)測結果等內(nèi)容充分納入進來。
8結語
通過上文的敘述分析我們可以得知,隨著時代的進步和發(fā)展,基坑支護工程得到了較為廣泛的應用,雖然有著諸多的基坑支護方法,如地下連續(xù)墻、土釘支護等,不管采用哪一種方法,都需要對基坑的結構位移進行實時監(jiān)測,以便及時采取針對性的措施,來消除隱患。
參考文獻
篇8
1城市深基坑變形監(jiān)測的必要性及意義
當今社會的建筑物很是密集,再加上地表復雜性,使得深基坑極易變形,從而會影響基坑周邊的建筑物、地下管道、交通路線等的正常使用。當基坑開挖后,其側部和底部的土體由于卸載作用會出現(xiàn)隆起現(xiàn)象,同時支護體受到內(nèi)外兩側的壓力而產(chǎn)生壓力差,使得支護體向坑內(nèi)側移動,并且圍護墻后面的地面也會下沉,從而影響相鄰的建筑物的變形情況。深基坑變形監(jiān)測的意義。①現(xiàn)場監(jiān)測是一個提供動態(tài)信息的過程,不僅可以了解深基坑的設計強度,還可以為以后施工提供指導信息;②深基坑變形的監(jiān)測可以及時掌握施工情況,及時發(fā)現(xiàn)問題并且采取相應的急救措施,保證工程順利進行;③深基坑變形的監(jiān)測還可以提前了解周邊建筑物、地下管道、交通線路等的情況,從而對施工環(huán)境做到心中有數(shù)。
2城市深基坑變形監(jiān)測的原則
2.1合規(guī)原則
即所使用的監(jiān)測方法、監(jiān)測頻率以及監(jiān)測儀器都是符合相關規(guī)定以及設計要求的,這樣所得到的監(jiān)測數(shù)據(jù)才是可靠的,否則數(shù)據(jù)會有偏差,在使用數(shù)據(jù)的時候會出現(xiàn)很大問題。這樣就可以保證能夠及時提供準確的數(shù)據(jù),來滿足工程所需。
2.2充分原則
即在設置監(jiān)測內(nèi)容的過程中要保證其監(jiān)測點可以充分的滿足施工過程中各項要求,可以全面反映基坑和其周邊環(huán)境在整個施工過程的變化,防止有監(jiān)測盲點,從而造成不可挽回的損失。因此監(jiān)測內(nèi)容力求充分全面。
3城市深基坑變形監(jiān)測的內(nèi)容
城市深基坑變形監(jiān)測的對象為周邊建筑物、交通線路、地下管道、支護體系以及場地水位。其監(jiān)測項目有:沉降監(jiān)測包括基坑回彈和建筑場地沉降等;位移監(jiān)測包括傾斜觀測和基坑側向位移等;特殊變形觀測;相鄰環(huán)境觀測等。由于變形監(jiān)測持續(xù)在整個工程期內(nèi),工作人員需要進行巡視,來保證時時監(jiān)測。所謂巡查就是指定相關工作人員定期來現(xiàn)場巡查,一方面用肉眼來判斷各類情況,另一方面也要用錘釬等工具輔助判定,同時用文字及照片記錄每次巡查的各個關鍵場地。完成每次巡查后要與之前的數(shù)據(jù)做對比,從總體來分析是否出現(xiàn)異常情況。如果不能確定,則需要和總包技術質(zhì)量部人員進行及時的溝通,以盡快明確是否異常。巡查的內(nèi)容可以分為四大類:支護結構,包括支護結構成型質(zhì)量、立柱有無較大變形、冠梁有無裂縫等;施工工況,包括基坑周邊地面有無超載、基坑是否于設計要求一致、場地地表水排放是否正常等;周邊環(huán)境,包括鄰近基坑及建筑的施工變化情況、周邊管道情況、周邊道路情況、周邊原有建筑物情況等;監(jiān)測設施,包括基準點狀況、監(jiān)測點狀況、監(jiān)測元件狀況等。
4城市深基坑變形監(jiān)測的實施
4.1監(jiān)測點布設
監(jiān)測點的布設要結合工程需要和基地現(xiàn)場情況來進行,如果布設的好,不僅可以全面及時監(jiān)測,還可以做到經(jīng)濟。為了有效布設,在確定方案之前,需要對基地的地質(zhì)以及基坑的防護方案進行詳細了解,然后結合現(xiàn)實和理論進行監(jiān)測點的布設,包括密度和范圍。布設設計出來之后,凡是能在開工前埋設的點就要提早完成,在開工前測取其靜態(tài)初始值,并且還需要對其穩(wěn)定性負責。凡是可以安裝在被監(jiān)測物上的測點都應該盡量直接接觸,例如位移、沉降的測點。而地下管道不能直接挖測點的就需要進行模擬監(jiān)測,例如在人行道上埋設水泥樁。由于在基坑開挖前就已經(jīng)降低了地下水位,這可能會引起地下水由坑外向坑內(nèi)滲透,很可能引起塌方。因此地下水位的監(jiān)測是保障基坑安全的基本要素。而地下水監(jiān)測管的埋設要根據(jù)水文資料,選擇水量大、滲水強的地方,以20~30m的間距平行于基坑邊。
4.2監(jiān)測頻率
監(jiān)測頻率的確定要結合工程階段、周邊環(huán)境等因素。當監(jiān)測值較為穩(wěn)定時,可以適當降低監(jiān)測頻率,相反,當出現(xiàn)不穩(wěn)定值時,就要提高監(jiān)測頻率。不穩(wěn)定情況包括監(jiān)測數(shù)據(jù)達到預警值、變化幅度大、積水多、管道泄漏、鄰近建筑物沉降等。
4.3監(jiān)測數(shù)據(jù)觀測及處理
按照觀測頻率進行數(shù)據(jù)收集,每次監(jiān)測后要講將此次數(shù)據(jù)和上次數(shù)據(jù)進行對比,做差值,根據(jù)一定的規(guī)定范圍判斷其是否具有穩(wěn)定性,對異常數(shù)據(jù)要進行標準比對,判斷其偏離程度及嚴重程度。當各個觀測點相互聯(lián)系而構成一個體系時,就要進行組合差值比較。當差值不足以判斷時,還需要結合統(tǒng)計檢驗的方法來進一步檢驗。所有數(shù)據(jù)都要妥善保存,可以對數(shù)據(jù)進行長期趨勢分析,這樣可以發(fā)現(xiàn)在長期將出現(xiàn)的問題,提早防范可能出現(xiàn)的各類異常情況。總而言之,在建筑工程過程中,深基坑變形監(jiān)測是十分重要的,是保障工程安全的關鍵環(huán)節(jié)。工作人員要給予充分重視,制定完善的監(jiān)測體系,不斷改進監(jiān)測措施,使得工程的其他進程無后顧之憂。
參考文獻
[1]樂世銘.關于城市深基坑變形監(jiān)測中的問題及新技術應用研究[J].科技創(chuàng)新于應用,2012,28:38~39.
篇9
Hao Xiao-dong
(Hohhot Urban Rail Transit Construction Management Co., LtdInner MongoliaHohhot010020)
【Abstract】In supporting structure for deep foundation pit monitoring as a case study, analysis of the horizontal displacement, the settlement of the surrounding buildings, the anchor pres-tress loss and groundwater level changes, and analysis of monitoring results of the foundation pit, according to the monitoring results to take preventive measures, the full use of information technology construction method, effective to ensure pipeline safety and road construction of foundation pit and surrounding buildings and structures.
【Key words】Deep foundation pit engineering; Deformation monitoring; Supporting structure; Information construction
隨著城市現(xiàn)代化進程的加快,高層、超高層建筑競相發(fā)展,隨之而來的深基坑工程越來越多,其開挖深度也越來越深。由于深基坑工程施工期(自基坑開挖至基坑回填)較長、施工場地狹窄、受自然氣候、復雜的工程地質(zhì)條件等因素影響大,所以深基坑施工往往施工條件差、安全隱患很大。為了減少外部因素對支護結構的工作狀態(tài)和基坑的穩(wěn)定性帶來不利的影響,消除安全隱患,在基坑開挖過程中,應對周邊環(huán)境安全信息(房屋沉降、房屋傾斜及裂縫、地面沉降)、基坑邊坡穩(wěn)定信息(頂部垂直及水平位移、土移)、地下水位動態(tài)變化信息進行監(jiān)測。為了準確地掌握基坑特別是深基坑工程在施工過程中的變形情況,需從基坑主體結構、圍護結構、地下水位和相鄰環(huán)境等諸多方面對基坑進行全面的變形監(jiān)測。
1. 工程概況
(1)該項目擬建高171米。總建筑面積:268214.4m2。設5層地下室,地下室開挖深度-21米。建筑主體組合成L型布局,通^底部五層裙樓將主體建筑連接為一整體。1、2號辦公樓與3號樓(辦公及酒店)在造型上結合成一體,1、2號辦公樓地面40層,3號樓(辦公及酒店)45層。地基基礎設計等級為甲級, 1、2號樓中筒采用筏板基礎,筏板厚度3.0米,框架柱下采用柱下獨立基礎。3號樓主樓全部采用筏板基礎,筏板厚度3.0~3.4米,局部柱下設柱帽。
(2)本工程基坑安全等級為一級,由建設方委托具備相應資質(zhì)的第三方對基坑支護結構的水平和垂直位移進行監(jiān)測,以確保基坑安全。變形監(jiān)測應貫穿基坑施工整個過程,既從基坑開挖起,到基坑回填為止。
2 基坑位移變形觀測點的設置
在支護結構應力比較集中的部位(基坑變形最敏感的部位)和基坑周邊對變形比較敏感的部位(包括臨近建筑的墻體)設監(jiān)測點,設置水平位移監(jiān)測點17個,沉降監(jiān)測點13個,支護樁鋼筋應力及錨索拉力監(jiān)測樁8根,地下水位監(jiān)測點30個。以上觀測點可根據(jù)現(xiàn)場實際情況進行增設和調(diào)整位置,并保證觀測點的有效性和不被破壞。在基坑變形影響范圍外設2個基準點。如圖1所示。
(1)基準點設置:基準點應設在變形影響范圍之外的便于長期保存的位置,至少有2個可靠點作為基準點。
(2)工作基準點設置:工作基點是變形監(jiān)測中起聯(lián)系作用的點,是直接測定變形觀測點的依據(jù)。應放在靠近觀測目標的地方,在通視條件較好或觀測點較少的工程中可不設工作基準點,在基準點上直接觀測變形監(jiān)測點。
(3)變形監(jiān)測點設置:變形監(jiān)測點應設在變形體上,且設在能反映變形特征的位置。
3. 基坑變形監(jiān)控值
監(jiān)控值是指設計過程中的控制值,有時可用最大允許值作為監(jiān)控值。報警值是指施工過程中需要采取應急措施的(警戒)值。
對本工程,支護結構水平位移:監(jiān)控值為30mm,報警值為25mm。基坑周邊地面沉降:監(jiān)控值為20mm,報警值為15mm。
4. 監(jiān)測計劃
本工程按如下要求進行監(jiān)測:
(1)基坑開挖前觀測一次,獲取原始數(shù)據(jù)。
(2)開挖第一層后每天觀測一次,直至土方開挖至設計標高。
(3)開挖到位后,每2天觀測1次,直到穩(wěn)定為止。
(4)特別加強雨天及雨后的監(jiān)測,并對各種可能危及支護安全的因素予以充分考慮。
(5)觀測中出現(xiàn)異常情況時,加密觀測次數(shù)。
變形監(jiān)測信息分析:對基坑變形監(jiān)測的信息,應及時進行分析,分析結果表明基坑變形位移超出容許值時,應停止基坑開挖,采取行之有效的應急措施。
5. 基坑變形監(jiān)測內(nèi)容
5.1施工前的監(jiān)測內(nèi)容。
施工前,施工單位應會同建設單位、監(jiān)理單位、及臨近建筑物戶主、地下設施的有關單位,對基坑周邊既有建筑物的裂縫等情況進行測量、拍照或錄象工作,作好周邊建筑物情況的原始記錄。
5.2施工過程的監(jiān)測內(nèi)容。
(1)支護結構和被支護土體的水平位移變形觀測。
(2)相鄰建筑物及周邊管線的沉降:在兩倍基坑深度范圍內(nèi)的建筑物外墻上或重要管線上設置沉降觀測點(設置點距地面200-1000mm,便于塔尺立在上面)。
(3)支護樁鋼筋應力及錨索拉力監(jiān)測。
(4)基坑滲漏水及地下水位變化觀測。
6. 小結
綜合以上技術手段,對于基坑工程進行了基坑圍護樁體水平位移監(jiān)測、基坑圍護樁頂水平位移監(jiān)測、基坑圍護樁頂垂直位移監(jiān)測、基坑外側地表沉降監(jiān)測、基坑外側土體水平位移監(jiān)測、基坑外側土體分層沉降監(jiān)測、基坑外側深層水位監(jiān)測等,為基坑安全施工提供了重要保障,減少了外部因素對支護結構的工作狀態(tài)和基坑的穩(wěn)定性帶來不利的影響,消除安全隱患。為及時準確地掌握基坑結構和周圍構筑物的狀態(tài)提供了依據(jù)。
參考文獻
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篇10
隨著我國經(jīng)濟高速發(fā)展,高層建筑大量涌現(xiàn),深基坑工程越來越多,地下室建筑工程深基坑在開挖和暴露期間的安全,對確保整個工程順利施工和鄰近建筑物,及市政設施的正常使用和安全至關重要。為確保基坑開挖、基礎和地下室結構施工及周邊建筑物和市政設施的安全,必須對地塊基坑的支護結構及周邊的建筑物、道路燈進行沉降、水平位移、傾斜、裂縫等監(jiān)測,作為監(jiān)理方必須加強對基坑施工監(jiān)測的監(jiān)理,掌握施工信息,把握好施工節(jié)奏,及時采取措施確保支護結構的安全。
1.監(jiān)測內(nèi)容及精度要求
1.1 監(jiān)測內(nèi)容
深基坑支護坡頂?shù)奈灰坪统两当O(jiān)測;臨近建筑物的傾斜和沉降監(jiān)測;裂縫監(jiān)測;地下水位監(jiān)測;巡視檢查等。
1.2合適精度指標的確定
深基坑工程有關技術規(guī)范一般將基坑頂部的側位與開挖深度之比超過千分之四,作為施工監(jiān)測中的報警值。因此,可根據(jù)深基坑的最終開挖深度計算出基坑頂部的側向位移報警值。根據(jù)國際測量工作者協(xié)會(FIC)于1981年第十六屆大會上提出的方法,為監(jiān)視邊坡安全可取變形量(報警值)的1/5作為變形監(jiān)測水平位移量測的精度指標.結合《建筑變形測量規(guī)程》和工程實際,一般可按變形測量等級“二級”作為精度控制指標,即:位移觀測點坐標中誤差≤3.0mm;沉降觀測點測站高差中誤差≤0.5mm.可完全滿足深基坑工程變形監(jiān)測工作的需要。
2 原理及方法
水平位移采用1)12002測距儀(或相當精度的全站儀),按測邊交會網(wǎng)法測定各測點的位移量值。
沉降采用leica N A2水準儀(或精度相當?shù)淖詣影财剿疁蕛x)按幾何水準測量法規(guī)定,觀測限差一般按《國家一、二等水準測量規(guī)范》中二等水準測量的要求。臨近建筑物(群)傾斜監(jiān)測是通過設立在建筑物頂部的水平位移監(jiān)測點,一般采用wili)T3經(jīng)緯儀測角交會的方法來實現(xiàn)。
裂縫監(jiān)測采用固定特制復位量測標志,用千分卡尺進行精密量測
地下水位監(jiān)測根據(jù)工程施工地域(如離江、河、湖、海的距離)、地下水位、周邊水域水位等因素,采用機鉆孔加保護管,在孔內(nèi)進行量測。
巡視檢查在施工期對鄰近建筑物(群)、地下室及雨季等顯得格外重要。
3、基坑開挖的施工技術要求。
3.1 測量放線基點保護、準確度經(jīng)專業(yè)測量員復測,監(jiān)理復核。除保證放坡尺寸、基坑排水位置、支護結構位置以外,必須保證槽底滿足基礎結構施工作業(yè)的要求。
3.2水泥土攪拌樁施工優(yōu)先采用三軸攪拌樁機,保證水泥土的整體性:重點控制鉆桿垂直度、移機接頭搭接咬合的位置準確度、隔夜超時接頭部位的附加攪拌樁強度,保證搭接部位延樁身上下搭接咬合嚴密,杜絕出現(xiàn)分岔及搭接咬合不實現(xiàn)象:嚴格水泥用量和水灰比,保證分段壓漿量及樁身密實。
3.3泥漿護壁鉆孔灌注排樁應嚴格按照工程樁的控制標準進行施工,一般采用原土造漿即可,泥漿密度根據(jù)實際護壁、鉆孔及清孔效果等進行現(xiàn)場調(diào)控,由于支護結構排樁以受水平力為主,鋼筋籠制作及沉籠接籠質(zhì)量必須嚴格控制,除施工管理人員自查質(zhì)量外,監(jiān)理人員現(xiàn)場進行質(zhì)量驗收,包括樁身混凝土強度等級、混凝土水下灌注、灌注量充盈系數(shù)等,監(jiān)理可能出現(xiàn)縮頸、脹肚等情況。
3.4地下連續(xù)墻施工,采用履帶式全液壓轉斗成槽機,效率高、精度高,施工方便;導墻精度控制,導墻軸線偏差限10mm以內(nèi),導墻凈寬度偏差限5mm以內(nèi),以保證地下連續(xù)墻偏位不超過土30mm;護壁泥漿一般采用膨潤土制備的泥漿,新拌制的泥漿應靜停穩(wěn)定后使用,切削成槽、鋼筋籠制作吊裝接籠、水下灌注混凝土連續(xù)性等均進行嚴格控制;特別是槽段搭接接頭處理至關重要,除采取合理的接頭形式外,已成形混凝土側壁清刷、槽底靠近接頭處和槽底其他部位的沉渣和清渣應到位,保證地下連續(xù)墻接頭部位密實。
3.5其他支護結構,冠梁、腰梁、內(nèi)撐、格構柱、土釘?shù)纫宦砂凑沼谰眯越Y構施工質(zhì)量標準進行施工。
3.6基坑內(nèi)土體降水施工。在基槽開挖前先降水一周左右,在槽內(nèi)地下水位降到施工方案要求的深度后,可批準開槽。通常采用大口井降水,大口井井距視需降水土層排水滲透系數(shù)不同,可在井距10m左右調(diào)節(jié),降水井深入槽底的深度視具體計算的水頭高度而定,降水井最底部的沉泥砂預留量宜2m左右,降水井應及時清井,保證效率,降水必須連續(xù)進行,均衡保持。
3.7挖土方必須執(zhí)行施工方案,嚴格按照方案確定的挖方順序開挖,分層開挖厚度1m為宜,達到分步荷、均勻受力、減小變形的目的,槽底人工清槽平槽底,嚴禁機械超挖人工虛填。杜絕隨意開挖,一挖到底、不降水、不護坡、坡頂超重堆載、臨邊行走重載車等不安全行為。
4基坑變形與觀測控制
4.1按照變形觀測設計要求,編制專項的深基坑施工變形測量專項方案。
4.2隨施工進度及時進行各項變形項目觀測,初始階段每天觀測不得少于2次,必要時應增加觀測密度,及時準確提供變形值,供有關單位技術人員進行數(shù)據(jù)分析、決策時使用。
4.3施工單位觀測降水數(shù)據(jù),準確記錄,供有關單位技術人員進行數(shù)據(jù)分析、決策及采取措施時使用。
4.4當有關變形數(shù)據(jù)突變、超過正常值、達到報警值,應立即報告設計單位,采取應急安全措施。
5、基坑工程施工方案的監(jiān)理審查要點
5.1. 在地下水位較高的基坑工程中,應采取降水措施,為土方開挖提供一個良好的工作條件,同時,也為城市道路交通創(chuàng)造一個文明的環(huán)境條件。
5.2. 當基礎底面低于地下水位時,應采取降水或排水措施,使地下水位降至設計底面標高以下500mm,以滿足施工需要。
5.3. 地下降水方案應根據(jù)土質(zhì)情況、開挖深度進行設計,系統(tǒng)安裝后應進行試運行。坑內(nèi)、外降水時應考慮對周圍環(huán)境的影響,必要時應采取相應的措施。對于周圍環(huán)境復雜的深基坑宜采用坑內(nèi)降水,必要時應事先做降水試驗,以便掌握坑內(nèi)降水引起坑外地下位變化的規(guī)律。
5.4.基坑四周應設置明溝和集水坑排水,對于局部超深部位(如:電梯井、集水井,可采取輕型井點或井管降水的辦法進行處理。
5.5. 大面積基坑中間可設置盲溝,間距、截面大小應根據(jù)排水面積確定。盲溝應與集水井形成排水系統(tǒng),并在施工方案中畫出平面布置圖。
5.6. 對排水或降水困難的淤泥質(zhì)地基中,宜鋪砂石墊層,以便于疏、排水。
5.7. 坡頂、坡底應設置排水系統(tǒng),防止外來水入侵;外部排水系統(tǒng)應通暢,不得滲漏,以免影響邊坡結構。
5.8. 對于無樁基或雖有樁基但不能滿足抗浮要求的工程,尚應考慮施工和使用期間的抗浮問題。
6、具體監(jiān)測方案
為了確保基坑工程和樁基工程的安全施工、周圍居民樓及道路管線的安全保護,在基坑開挖及支護、樁基施工過程中,對基坑周邊進行沉降、水平位移監(jiān)測,發(fā)現(xiàn)變形情況及時報警,以便業(yè)主、監(jiān)理及施工單位提前采取應急措施和補救方法。
篇11
基坑的主要監(jiān)測項目由支護結構樁頂位移、深層位移、支護結構應力、地下水位等項目組成。
2.1布設基準點
布設基準點的目的是在長期觀測過程中提供穩(wěn)定的起算數(shù)據(jù)。(1)位移基準點應布設在遠離施工現(xiàn)場、結實穩(wěn)定的地方。水平位移監(jiān)測基準點3個,工作基點3個,編號為J1~J6;(2)沉降基準點的布設位置應選在遠離施工現(xiàn)場且穩(wěn)定的水泥路上。布設了3個水準基準點,編號為G1~G3。
2.2布設監(jiān)測點
監(jiān)測點的布設按施工設計圖要求,以能反映變形為宜。基坑監(jiān)測點在支護結構樁后每隔20m左右布設一點,監(jiān)測點采用埋設觀測墩的形式。沉降、位移觀測點采用兩點合一布設,即WY1-WY20,共20個。周邊建筑物沉降變形點布設在能反映建筑物沉降與傾斜的位置,如建筑物的四角、大轉角處、建筑物裂縫和沉降縫兩側。同時要求變形點埋設在建筑物的豎向結構上,標志采用“L”型鋼筋,共8個(M1-M8),周邊管線監(jiān)測點布設4個(GX3-GX6)。水位監(jiān)測點在基坑周邊布設5個(SW1-SW5),測點用地質(zhì)鉆鉆孔,孔深為10m。錨索應力觀測點,按要求布設錨索應力計12個,編號為MS1、MS2…MS12。支護結構測斜觀測管按相關要求,布設測斜觀測管18個,編號為CX1、CX2、…CX18。
2.3監(jiān)測方法
沉降監(jiān)測使用天寶DINI03電子水準儀和配套條碼銦鋼水準尺進行觀測。施測是以基準點G1為起閉點,觀測所有的沉降點組成閉合水準路線。采用“后、前、前、后”的觀測順序對沉降點進行觀測。位移觀測使用徠卡TS30全站儀。在基準點J1上設站,檢查J2、J4的方向和距離,檢查結果滿足規(guī)范要求后,以多測回測角法觀測每個監(jiān)測點,并進行平差計算其坐標,然后計算出監(jiān)測坐標在基坑邊橫向上的位移。深部位移使用測斜儀進行監(jiān)測。監(jiān)測從孔底開始,每0.5m為一個測段,自下而上沿導管全長每一個測段固定位置測讀一次。地下水位使用電測水位計進行監(jiān)測。
3監(jiān)測成果與分析
從2012年4月至2013年6月的14個月內(nèi)進行了周邊建筑物沉降觀測,支護結構沉降、位移監(jiān)測,管線沉降、位移監(jiān)測,地下水位監(jiān)測,錨索拉力監(jiān)測及深部位移監(jiān)測。本文主要對建筑物沉降、支護結構樁頂位移、地下管線及深層位移的監(jiān)測結果進行分析。
3.1建筑物沉降監(jiān)測
建筑物監(jiān)測是指對基坑周邊的華豐古廟進行沉降觀測,華豐古廟周圍共有8個沉降監(jiān)測點,進行了沉降觀測38期,監(jiān)測成果見表1,典型監(jiān)測點的沉降過程線。
3.2支護結構樁監(jiān)測對基坑的支護結構樁共布設了20個監(jiān)測點,進行了沉降監(jiān)測37期,水平位移監(jiān)測29期,監(jiān)測成果見表2(對于水平位移,+號表示向基坑方向對于支護結構有兩個方向的形變,結合點位布設圖,對所有監(jiān)測點進行分析發(fā)現(xiàn):垂直方向上,支護結構向下沉降;水平方向上,整體有一個向東南方向位移的趨勢,即:基坑西北側的監(jiān)測點向基坑方向位移,東南側的監(jiān)測點則背向基坑方向位移。垂直方向和水平方向的累計變形量都比較小,且呈現(xiàn)出相似的形變過程,即前期變形波動較大,后期逐漸趨于平穩(wěn),且變形最大值小于預警值,故認為支護結構比較牢固,形變量都在比較安全的范圍內(nèi)。
3.3地下管線監(jiān)測
地下管線沉降量都比較大,沉降最小的GX6也有32.8mm,超過了預警值,最大的已達到120.1mm,遠遠超出了預警值。在發(fā)現(xiàn)沉降量較大之后,施工方采取了加固措施,后期管線沉降趨于穩(wěn)定。基坑施工對管線水平方向的位移也有一定影響,變形量較大的GX5位移量已超過預警值。施工初期管線沉降量增加較大的原因為:基坑開挖破壞了基坑土體原有的應力平衡,引起臨近路面下沉,導致地下管線豎向移動,伴隨基坑開挖深度增加,管線的沉降量逐漸達到極限值,加之施工方采取了相應的加固措施,使基坑施工中后期管線的沉降趨于穩(wěn)定。
3.4深部位移監(jiān)測
各監(jiān)測點的深部位移整體變形均較小,都低于預警值。深部位移主要有三種比較典型的變化情況:孔頂部和底部位移較小,中間位移較大;孔底部位移較小,頂部向背離基坑方向偏移;孔底部位移較小,頂部向基坑方向位移。CX9號測斜孔第30期(時間2013-1-10)在0~4.5m深處突然出現(xiàn)了一個較大的偏移,分析推測可能是由于鄰近監(jiān)測孔旁正在施工,施工過程造成了對表層土體的擠壓,因而引起了土體表層整體的較大位移。在隨后的幾期觀測中,該測斜孔位移趨于穩(wěn)定。深部位移監(jiān)測結果顯示,最大位移一般出現(xiàn)在孔頂部或6.5~8.5m處,最大位移量都在安全可控的范圍之內(nèi)。
篇12
2 基坑變形監(jiān)測的方法分析
基坑變形監(jiān)測的項目有周圍建筑物、基坑周圍土地及底部、地下水情況、施工工況、周圍的自然環(huán)境、維護結構以及地下設施等,而需要重點監(jiān)測的內(nèi)容為基坑底部管線的變形情況、基坑以及周圍建筑物的沉降量、周圍維護結構的穩(wěn)定性等。實際監(jiān)測過程中,由于不同工程地質(zhì)情況不同、需要重點監(jiān)測的內(nèi)容也不同,這就需要監(jiān)測人員抓住監(jiān)測重點,確保基坑工程施工安全。
2.1 基坑變形監(jiān)測點的設置與設備埋置
為了保證基坑變形監(jiān)測點的有效性,在土體開挖以及基坑降水的影響區(qū)域,大約兩倍于基坑開挖范圍內(nèi)要布設監(jiān)測點。此外,還需要根據(jù)場地土體情況編制適宜的圍護設計方案,結合現(xiàn)有的理論知識和布設經(jīng)驗,進而確定監(jiān)測點布設的密度和范圍。通常情況下,在工程開工建設前就要完成可預埋的監(jiān)測點布設,這樣監(jiān)測點能夠具備一定的穩(wěn)定期,并完成各項靜態(tài)初始值的測定。對于位移、沉降等的觀測點,可以之間在被監(jiān)測物體上安裝。用于測定地下圍護結構、土地位移的測斜管,要考慮施工現(xiàn)場的實際地址情況,預先埋設在基坑陽角、中部等容易出現(xiàn)塌方的部位,沿圍護結構方向每隔大約25 m埋設一根。對于圍護樁體的測斜管,通常可以在樁體混凝土澆筑過程中安裝。
對于基坑所在的位置,正式開挖前要進行充分降水,但基坑處降水后將導致周圍土體內(nèi)的地下水向基坑處匯集,地下水流動會引起土地的不穩(wěn)定性,進而誘發(fā)土體塌方的出現(xiàn),為此,在降水過程中要注重對地下水的觀測。在進行水位觀測管的埋設時,應當認真研究工程所在地的水文地質(zhì)資料,對于滲水性強和水量較大的地方,應每隔大約25 m沿著基坑的外邊埋設觀測管。在埋設分層沉降測管時,應注意保護波紋銅管,避免不當?shù)氖┕し绞綄е裸~管破壞;通常可以每間隔一米放置一個銅環(huán);此外,可以利用分層沉降管測定基坑底部的回彈,也可以利用精密度較高的水準儀測定基坑回彈。
2.2 確定適宜的監(jiān)測頻率
合理的基坑變形監(jiān)測頻率能夠有效的反映所監(jiān)測內(nèi)容的變化過程,在確定基坑監(jiān)測頻率時,一般情況下以不錯過監(jiān)測內(nèi)容重要變化時刻為準則。在基坑開挖之前,應當預先測定基坑水平位移的初始值。基坑開挖期間的監(jiān)測,應當根據(jù)監(jiān)測部位、監(jiān)測內(nèi)容等的不同進行適當調(diào)整,并制定合理的監(jiān)測方案。基坑開挖期間應盡量縮小兩次監(jiān)測的時間,開挖結束以后可以增大監(jiān)測的時間間隔,期間遇到外界施工環(huán)境發(fā)生變化時,可以適當增大基坑監(jiān)測的頻率。地下水位監(jiān)測周期、基坑水平位移、基坑垂直位移的監(jiān)測可以同水平位移監(jiān)測同步進行。對于基坑周圍建筑物的沉降變形監(jiān)測,可以結合工程的施工進度和開挖的位置來確定,若發(fā)現(xiàn)有沉降異常和水平位移過大等情況發(fā)生時,可以適當縮短監(jiān)測的時間間隔,完成開挖后再增大間隔時間。若基坑冠梁出現(xiàn)裂縫時,應當根據(jù)現(xiàn)場的實際情況組織監(jiān)測,先對裂縫首先出現(xiàn)的時間編號,在裂縫的末端和最大寬度處設置監(jiān)測標識,具體的監(jiān)測時間間隔應當依據(jù)冠梁裂縫的發(fā)展速度而定。
2.3 基坑變形監(jiān)測期間的巡查
在基坑施工過程中應指派專人負責施工巡查,巡查員應有一定的基坑監(jiān)測經(jīng)驗,巡查的內(nèi)容應當包括監(jiān)測設施的保護、周邊環(huán)境的變化、施工現(xiàn)場具體情況以及圍護結構等。若發(fā)現(xiàn)基坑周圍情況出現(xiàn)明顯的變化,應當適當縮短監(jiān)測的時間間隔,并向技術人員提供有效的監(jiān)測數(shù)據(jù);如果監(jiān)測設備出現(xiàn)損壞而不能獲取監(jiān)測信息,將給基坑工程施工帶來不利影響,為此,巡查員應當主動與施工單位聯(lián)系,注重對監(jiān)測點的保護;當發(fā)生損壞時,應當及時采取措施進行補救,保證基坑變形監(jiān)測的順利進行。
3 加強基坑變形監(jiān)測的預警工作
在正式進行基坑變形監(jiān)測前,應當首先明確各個監(jiān)測項目的報警值。我國的《建筑基坑支護技術規(guī)范》明確指出:“基坑開挖前應作出系統(tǒng)的開挖監(jiān)測方案,監(jiān)測方案中包括監(jiān)控報警。”基坑變形監(jiān)測的每個項目都需要依據(jù)設計計算書、周邊環(huán)境以及工程實際情況,預先確定合理的報警值,根據(jù)報警值來判定支護結構變形是否允許,是否有大于報警值的位移發(fā)生,進而確定基坑工程施工是否安全,是否需要對原有的施工和設計方案進行調(diào)整。在確定基坑監(jiān)測報警值時,應當遵循以下原則:報警值應當在符合計算設計要求的前提下,小于設計值;應保證被監(jiān)測對象不出現(xiàn)影響正常施工的情況,以確保監(jiān)測對象的安全;符合國家現(xiàn)行各項規(guī)章制度、規(guī)范的要求;在確保基坑施工安全的前提下,綜合考慮監(jiān)測工作量和經(jīng)濟等因素,以求達到最優(yōu)經(jīng)濟效
益比。
4 監(jiān)測過程中需要注意的問題
在基坑變形監(jiān)測期間應當始終遵循“五定”原則,也就是監(jiān)測地點要穩(wěn)定,監(jiān)測設備儀器要穩(wěn)定,監(jiān)測的環(huán)境要穩(wěn)定,變形監(jiān)測的人員要穩(wěn)定,采用的變形監(jiān)測方法和監(jiān)測路線要穩(wěn)定,這些措施的采用,從客觀上能夠盡可能的降低觀測誤差所帶來的影響,以確保各項監(jiān)測數(shù)據(jù)能夠具有統(tǒng)一的趨向性,使首次觀測結果與各次觀測的數(shù)據(jù)具有可比性,這樣所獲得的監(jiān)測數(shù)據(jù)就能夠真實的反映監(jiān)測對象的實際情況。對于變形監(jiān)測人員來說,應當對于監(jiān)測的方法、程序、儀器設備等要足夠熟悉。儀器設備首次使用前要進行校正,對于精確度要求較高的儀器要由專門的計量單位進行校正。對于連續(xù)使用超過3個月的儀器設備,要進行必要的檢驗,以確保儀器設備能夠正常工作。
5 結束語
在進行基坑變形監(jiān)測過程中,要明確基坑監(jiān)測的作用和意義,依據(jù)監(jiān)測內(nèi)容進行監(jiān)測點的布置和設備的埋設,確定適宜的監(jiān)測頻率,注重基坑變形監(jiān)測期間的巡查,確定基坑變形監(jiān)測合理的報警值,降低變形監(jiān)測的不穩(wěn)定性,進而保證基坑監(jiān)測的準確性,確保基坑工程施工安全。
參考文獻
[1]徐文冬.亦莊國融大廈深基坑監(jiān)測及位移變形分析[J].科技致富向導,2011,27:121—122.
篇13
Key words: deformation monitoring of deep foundation pit anchor stress; settlement;
中圖分類號:TV551.4文獻標識碼:A文章編號:
1基坑變形監(jiān)測的內(nèi)容
深基坑監(jiān)測的主要內(nèi)容有維護結構的水平位移監(jiān)測、沉降監(jiān)測、應力監(jiān)測,及地下水位監(jiān)測、護坡監(jiān)測和周圍環(huán)境監(jiān)測等,一般通過設定監(jiān)測項目的報警值來保障基坑施工和周邊環(huán)境的安全.在監(jiān)測過程中,不僅要提供精確的監(jiān)測數(shù)據(jù),還應加強對基坑水文地質(zhì)的了解與分析、基坑與周邊相鄰建筑物關系的分析研究。
1.1維護結構的監(jiān)測
(1)水平位移監(jiān)測
圍護結構頂部水平位移是圍護結構變形最直觀的體現(xiàn),是整個監(jiān)測過程的重點.圍護結構變形是由于水平方向上基坑內(nèi)外土體的原始應力狀態(tài)改變而引起的地層移動.基坑開挖時水平方向影響范圍為1.5倍開挖深度,水平位移及沉降的監(jiān)測控制點一般設置在基坑邊2.5~3.0倍開挖距離以外的穩(wěn)定區(qū)域。
變形監(jiān)測點的布置和觀測間隔應遵循以下原則:間隔5~8m布設1個變形監(jiān)測點,在基坑陽角處、距周圍建筑物較近處等重要部位適當加密布點.基坑開挖初期,可每隔2~3d觀測1次;開挖深度超過5m到基坑底部的過程中,可適當增加觀測次數(shù),以1d觀測1次為宜.特殊情況要繼續(xù)增加監(jiān)測頻次,甚至實時監(jiān)測。
(2)沉降監(jiān)測
基坑圍護結構的沉降多與地下水活動有關.地下水位的升降使基底壓力產(chǎn)生不同的變化,造成基底的突涌或下陷.通常使用精密電子水準儀按水準測量方法對圍護結構的關鍵部位進行沉降監(jiān)測。觀測的周期、時間和次數(shù),應根據(jù)工程的性質(zhì)、施工進度、地基地質(zhì)情況及基礎荷載的變化情況而定。
(3)應力監(jiān)測
基坑穩(wěn)定狀態(tài)下,側壁受主動土壓力,圍護結構受被動土壓力,主動土壓力與被動土壓力之間成動態(tài)平衡。隨著基坑的開挖,平衡被破壞,基坑將發(fā)生變形。圍護結構通過錨索拉力或錨桿向土體提供主動土壓力.可利用錨索測力計提供對錨桿、錨索的長期應力變化監(jiān)測。通過對應力監(jiān)測可實時動態(tài)反映土體的受力變化情況,預測基坑水平位移情況,保證基坑的穩(wěn)定與安全。
1.2周圍環(huán)境監(jiān)測
(1)鄰近建筑物沉降監(jiān)測
當軟土地區(qū)開挖深基坑時,基坑周圍土體塑性區(qū)比較大,土的塑性流動也比較大,土體從維護結構外側向坑內(nèi)和基底流動,因此地表產(chǎn)生沉降,這是沉降產(chǎn)生的主要原因.基坑開挖前期地下連續(xù)墻的施工也會造成地層位移,并相應引起地表沉降。
當對建筑物進行沉降監(jiān)測時,監(jiān)測點布置應根據(jù)建筑物體積、結構、工程地質(zhì)條件、開挖方案等因素綜合考慮。一般在建筑物角點、中點及周邊設置,并固定在建筑物自身的墻壁上,距地面高約1m左右,每棟建筑物觀測點不少于6個。
(2)鄰近建筑物裂縫監(jiān)測
地基發(fā)生不均勻沉降后,基礎產(chǎn)生相對位移,建筑物出現(xiàn)傾斜。傾斜使結構上產(chǎn)生附加拉力和剪力,當應力大于材料的承載能力時即會出現(xiàn)裂縫。裂縫多出現(xiàn)在房屋下部沉降變化劇烈處附近的縱墻。對裂縫的觀測應統(tǒng)一編號,每條裂縫至少布設2組(兩側各1個標志為1組)觀測標志,裂縫寬度數(shù)據(jù)應精確至0.1mm,一組在裂縫最寬處,另一組設在裂縫末端.并對裂縫觀測日期、部位、長度、寬度進行詳細記錄。
(3)道路、管線變形監(jiān)測
基坑開挖過程中,應同時對鄰近道路、管線等設施進行水平位移和沉降觀測。盡可能以儀器觀測或測試為主、目測調(diào)查為輔相結合,通過目測對儀器觀測進行定性補充。例如:目測調(diào)查周圍地面的超載狀況,周圍建(構)筑物和地面的裂縫分布,周圍地下管線的變位與損壞,邊坡、支護結構滲漏水狀況或基坑底面流土流砂現(xiàn)象。
2典型工程實例分析
2.1工程概況
某深基坑工程,基坑長度為150m,寬度為90m,開挖深度約23m。基坑東側緊鄰某7層大酒店,西側緊鄰某9層大樓,且地下為回填雜土,地下水位較高,涌水量約2000m3/d。周邊市政管線密布。深基坑西邊坡土質(zhì)為回填土,基坑周邊放坡空間有限,幾乎垂直放坡,支護結構復雜。因此,西邊坡的變形監(jiān)測為本工程的重點。基坑西部邊坡剖面見圖1。
圖1基坑西邊坡剖面
2.2維護結構水平位移監(jiān)測
水平位移監(jiān)測采用坐標法和基線法。
(1)坐標法
坐標法為全站儀結合反射片進行動態(tài)掃描式變形點監(jiān)測,采用整體平面控制網(wǎng)法對變形監(jiān)測點進行觀測。在基坑區(qū)北面道路和南面道路上共選擇4個穩(wěn)定點,構成平面控制基準點。在基坑支護結構頂端布置3排圍護結構變形監(jiān)測點,如圖1所示。沿基坑周邊道路及施工道路布設控制網(wǎng)過渡點,以連接圍護結構位移監(jiān)測點與基準點成網(wǎng),通過監(jiān)測基準點,對基坑內(nèi)錨桿、樁頂冠梁及護坡變形點進行監(jiān)測。但受場地條件限制,其組成的監(jiān)測控制網(wǎng)圖形規(guī)則性較弱,因此需定期進行整體控制網(wǎng)的復測.為提高對中精度,埋設觀測墩在監(jiān)測基準點上進行強制對中,各變形觀測點設置固定反射片裝置,采用全站儀極坐標法直接掃描式觀測基坑側壁各觀測點的坐標,以三維坐標的變化來反映基坑的水平與豎向位移,高效準確地采集基坑側壁的動態(tài)變化數(shù)據(jù)。